ANSYS nCode DesignLife疲劳耐久性分析应用案例集

本书结合大量工程实例，介绍如何使用ANSYS nCode DesignLife在有限元分析结果的基础上进行疲劳分析。算例1、2、3、10和11中，通过ANSYS Workbench平台启动nCode DesignLife，介绍基于ANSYS有限元分析的疲劳分析，凸显软件与ANSYS Workbench融为一体，数据无缝传递，分析设置简单等优点。算例4-9和算例12-26中，单独启动nCode DesignLife，使用独立nCode DesignLife完成，凸显nCode DesignLife具有极强的兼容性，可以基于多种有限元分析软件的结果，进行疲劳耐久性分析。同时，ANSYS nCode DesignLife软件功能非常完备，支持焊接疲劳、热――机械疲劳、复合材料疲劳、振动疲劳、蠕变疲劳和多轴疲劳等分析类型，允许用户对多种实际工程问题进行分析；同时具有虚拟应变片、热点区域判断、分析区域过滤、批处理和二次开发等功能，允许用户方便、快捷的进行分析设置，以最快的速度完成分析。

从事有限元方法的研究与工程应用实践，特长是结构动力学、复合材料和疲劳；能够做到理论与实践相结合，完成仿真的同时，对理论及算法有深入的了解，具有完成相应的实验验证工作的经验；目前作为ANSYS有限元软件结构应用工程师，负责解决客户在软件使用过程中遇到的各种问题，分析和解决各种问题的经验丰富，对软件功能和软件在工程实际中的应用有深刻的理解。

目 录
第1章 简介 1
1．1 单独启动DesignLife 1
1．2 开始算例 2
1．3 自动载入文件 2
1．4 手动载入文件 2
第2章 对受弯曲和扭转的轴进行疲劳分析【Workbench】 4
2．1 输入文件 4
2．2 在Workbench中运行Mechanical 4
2．3 添加DesignLife应变疲劳分析系统 8
2．4 映射载荷历程文件 11
2．5 使用图形显示模块 11
2．6 将仿真结果映射至时间序列 12
2．7 完成分析 13
第3章 对基础激励加速度载荷的疲劳分析【Workbench】 15
3．1 输入文件 15
3．2 在Workbench中运行Mechanical 15
3．3 添加振动疲劳分析系统 19
3．4 定义输入和分析 20
3．5 完成分析 24
第4章 在DesignLife中使用Design Exploration【Workbench】 26
4．1 输入文件 26
4．2 完成Design Exploration分析设置 26
4．3 查看结果 33
第5章 DesignLife简介：简单的应力寿命疲劳分析 34
5．1 输入文件 35
5．2 设计方案概述 35
5．3 五步法 35
5．4 建立分析流程 36
5．5 控制FE Display模块 40
5．6 添加Hot Spot Detection模块 44
第6章 DesignLife简介：简单的应变寿命疲劳分析 46
6．1 输入文件 47
6．2 输入模块 47
6．3 向流程中导入有限元模型和载荷历程 47
6．4 EN模块 48
6．5 添加材料，设置其疲劳属性 48
6．6 定义载荷 50
6．7 其他功能 53
第7章 点焊结构疲劳分析 54
7．1 输入文件 54
7．2 创建分析流程 54
7．3 设置分析流程 55
7．4 运行分析流程 57
第8章 多轴安全系数分析：Dang Van准则 61
8．1 输入文件 61
8．2 设计方案概述 62
8．3 有限元模型和载荷历程文件 62
8．4 创建分析流程 63
8．5 评估金属材料的Dang Van参数 69
8．6 Dang Van预测与实验数据的对比 70
第9章 负载循环分析 73
9．1 输入文件 73
9．2 设计方案概述 73
9．3 创建Duty Cycle 74
9．4 启动DesignLife，设置Duty Cycle分析 76
9．5 完成分析 77
9．6 运行CAE Duty Cycle分析 77
9．7 选择关键位置 78
9．8 Duty Cycle属性 79
9．9 CAE Fatigue模块输出端口 80
9．10 Duty Cycle属性：EventProcessing 80
9．11 创建载荷历程的其他方法 82
第10章 使用Advanced Edit配置CAE模块 83
10．1 输入文件 83
10．2 创建配置文件 83
10．3 配置FE Results 84
10．4 配置Load Provider 86
10．5 添加Materials Database 87
10．6 配置Analysis Runs 88
10．7 添加Post Processors 90
10．8 添加第二次分析 91
10．9 保存配置 94
10．10 运行分析 94
第11章 在ANSYS DesignLife中使用Named Selections【Workbench】 97
11．1 输入文件 97
11．2 在Workbench中运行Mechanical 97
11．3 添加DesignLife系统 100
第12章 等温热疲劳分析【Wowkbench】 104
12．1 输入文件 104
12．2 在WB中运行Mechanical 104
12．3 添加DesignLife分析系统 106
第13章 高温应力寿命疲劳分析 114
13．1 输入文件 114
13．2 目的 114
13．3 设计方案概述 114
13．4 混合载荷生成器概述 116
13．5 设置分析流程 116
13．6 设置载荷映射 119
第14章 短纤维复合材料疲劳分析 130
14．1 输入文件 130
14．2 目的 131
14．3 查看有限元分析结果 131
14．4 配置分析流程 132
14．5 查看结果 135
14．6 高级设置 136
14．7 总结 136
第15章 轮毂的疲劳分析 137
15．1 输入文件 137
15．2 设计方案概述 137
15．3 设置分析流程 138
15．4 运行分析流程 141
15．5 Rotational_Loads模块介绍 142
第16章 使用Python定义自定义应力寿命分析 145
16．1 输入文件 145
16．2 使用Python 145
16．3 用户自定义DesignLife 146
16．4 设置并运行分析 153
第17章 虚拟应变片相关性分析 156
17．1 输入文件 156
17．2 背景介绍 157
17．3 创建流程 157
17．4 保存虚拟应变片 159
17．5 配置Virtual Strain Gauge模块 159
17．6 运行分析 161
17．7 对比相关结果 162
17．8 结论 165
第18章 使用批处理模式运行DesignLife 166
18．1 输入文件 166
18．2 目的 166
18．3 分析流程 166
18．4 在批处理模式提交作业 167
18．5 运行DesignLife 168
18．6 计算结果 168
18．7 其他 169
18．8 文件位置 169
18．9 使用分布式求解 169
18．10 结论 170
第19章 使用DesignLife进行粘接接头的疲劳分析 171
19．1 输入文件 172
19．2 创建粘接接头疲劳分析流程 172
19．3 配置分析流程并运行 174
19．4 查看结果 176
第20章 使用材料表（BOM）定义材料 177
20．1 输入文件 177
20．2 修改SN CAE Fatigue模块 178
20．3 创建分析流程 180
20．4 运行分析并查看结果 181
20．5 对比不同厚度时的结果 184
第21章 焊缝疲劳分析 186
21．1 输入文件 186
21．2 创建焊缝分析流程 186
21．3 分析设置 189
21．4 查看结果 195
第22章 虚拟振动试验 198
22．1 缺口平板的PSD振动试验 198
22．2 创建振动疲劳分析流程 199
22．3 配置和运行 201
22．4 查看结果，并与实验结果对比 203
22．5 多轴PSD顺序振动试验 205
22．6 同时作用的多轴PSD载荷振动试验 211
第23章 蠕变分析 216
23．1 输入文件 216
23．2 目标 216
23．3 设计方案概述 216
第24章 瞬态分析和模态叠加 223
24．1 输入文件 223
24．2 创建流程，计算载荷历程 224
24．3 叠加模态应力和坐标系 225
24．4 查看结果 227
24．5 模态敏感性分析 228
第25章 使用DesignLife非线性几何载荷 229
25．1 输入文件 229
25．2 查看不同工况下的应力结果 230
25．3 使用信号处理将Jounce工况和Rebound工况的载荷分开 230
25．4 配置其他模块 232
25．5 查看结果 234
25．6 结论 234
第26章 在DesignLife中显示动画 235
26．1 输入文件 235
26．2 算例简介 236
26．3 分析流程 236
26．4 添加动画分析求解器 238
26．5 在FEDisplay模块中查看损伤云图动画 241
26．6 结论 242
第27章 使用应变进行多轴疲劳分析 243
27．1 输入文件 243
27．2 塑性模型的属性和缺口修正 244
27．3 创建分析流程 244
27．4 单轴计算 247
27．5 平均应力和棘轮效应 249
27．6 非比例多轴加载 252
27．7 使用多轴疲劳模块进行疲劳分析 257
第28章 自定义分析 264
28．1 输入文件 264
28．2 目标 264
28．3 使用Python语言 264
28．4 用户自定义DesignLife 265
28．5 添加新的自定义分析方法 265
28．6 添加新的叠加方法 266
28．7 分析流程（一） 267
28．8 分析流程（二） 269
28．9 结论 272
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第29章 使用自动删除功能加快疲劳分析 273
29．1 输入文件 273
29．2 概述 274
29．3 定义分析流程 274
29．4 定义基于损伤的自动删除 278
29．5 添加一个基于应力的自动删除 282
29．6 选做：查看自动删除过程的中间结果 286
29．7 总结 290
参考资料 291