workbench與其他軟件聯(lián)合疲勞壽命分析

1、聯(lián)合ANSYSWORKBENCH和DESIGNLIFE進行疲勞分析疲勞分析ansys分類：CAE疲勞失效是機械零部件失效的主要形式。如何對這些結(jié)構(gòu)進行有效的疲勞分析，引起了很多產(chǎn)品設(shè)計工程師的關(guān)注。對于一般零部件的疲勞分析，并沒有理論公式可以解決，幾乎都是依據(jù)有限元技術(shù)以及疲勞分析技術(shù)。因此聯(lián)合有限元分析軟件和疲勞分析軟件，對這些零部件進行疲勞分析，是解決這類問題的有效途徑。ANSYS WORKBENH是世界上著名的以多物理場分析為特色的有限元分析軟件，而DESIGNLIFE是NCODE公司的功能強大的疲勞分析軟件。本文以材料力學(xué)中中一根變截面軸的彎扭組合的疲勞分析為例，說明如何聯(lián)合這兩款軟件

2、對之進行疲勞分析。問題描述如下：一根變截面軸，左邊軸段（藍色部分）固定，而在最右邊軸段上（紅色部分）施加一個1N的集中力（它導(dǎo)致彎曲變形）和一個1000Nmm的集中力偶（它導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)變形），對于這兩種載荷的時間歷程，使用力傳感器進行測定94秒，得到如下圖所示的時間歷程曲線。上圖中的紅色曲線圖反應(yīng)了集中力隨時間的變化規(guī)律，橫坐標(biāo)是時間，單位是秒，這里測試了94秒。而縱坐標(biāo)是載荷的大小。從圖中可以看出，最大的載荷是18KN左右，而且也可以看到，載荷的變化很不規(guī)則，并非理想的循環(huán)方式。而藍色曲線反應(yīng)的是集中力偶隨時間變化的規(guī)律，其幅值在-2717到2834之間改變。該軸的材料已經(jīng)給定，是碳鋼SAE10

3、45_390_QT.現(xiàn)在要求對該軸進行疲勞分析。使用WORKBENCH和DESIGNLIFE對之進行疲勞分析，分為兩步。第一步是在WORKBENCH中建立有限元模型，并分別施加集中力和集中力偶，通過計算，得到兩種情況的米塞斯應(yīng)力，這相當(dāng)于兩種工況，這樣可以得到ANSYS WORKBENCH的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果文件*.rst.第二步在DESIGNLIFE中進行，首先根據(jù)疲勞分析的五框圖，構(gòu)造疲勞分析流程，然后分別設(shè)定各個框圖的屬性，即有限元結(jié)果文件，載荷文件，材料文件，疲勞分析選項，然后啟動分析，通過后處理以查看軸上各點的疲勞壽命。1. WORKBENCH中建立有限元模型并進行分析。（1）使用desi

4、gnmodeler創(chuàng)建幾何模型。（2）設(shè)置材料屬性。（3）劃分網(wǎng)格。（4）設(shè)置分析選項。這里設(shè)置兩個載荷步，其目的只是分開彎曲和扭轉(zhuǎn)這兩種工況。（5）設(shè)置固定邊界條件（6）施加集中力和集中力偶。第一個載荷步施加集中力，而第二個載荷步施加集中力偶。（7）分析。（8）得到兩種情況的米塞斯應(yīng)力。左邊的云圖取自第一個載荷步，它是彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力云圖。右邊的云圖來自第二個載荷步，它是扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力云圖。計算完畢后，保存結(jié)果，退出ANSYS WORKBENCH.2. DESIGNLIFE中的疲勞分析。（1）繪制疲勞分析流程圖。打開designlife，創(chuàng)建分析流程圖如下。該流程圖中，左邊時輸入（左上是有限元結(jié)果輸入，左下是載荷的時間歷程曲線輸入），中間是疲勞分析模塊（這里是應(yīng)變壽命疲勞分析），右邊是輸出（右上是有限元分析結(jié)果顯示，右下是列表輸出危險點的情況）。（2）關(guān)聯(lián)有限元分析結(jié)果文件把可以用的數(shù)據(jù)中的有限元分析結(jié)果拖入到有限元輸入框，建立關(guān)聯(lián)。（3）關(guān)聯(lián)載荷文件把可以用的數(shù)據(jù)中的載荷時間歷程文件拖入到時間序列輸入框，建立關(guān)聯(lián)。（4）進行材料映射（5）進行載荷映射把第一種載荷工況（彎曲工況）與第一個時間序列建立關(guān)聯(lián)。它表明了該集中力在按照此載荷時間歷程發(fā)生改變。同理，把第二種載荷工況