ANSYS nCode DesignLife疲勞耐久性分析應用案例集

本書結合大量工程實例，介紹如何使用ANSYS nCode DesignLife在有限元分析結果的基礎上進行疲勞分析。算例1、2、3、10和11中，通過ANSYS Workbench平臺啟動nCode DesignLife，介紹基於ANSYS有限元分析的疲勞分析，凸顯軟件與ANSYS Workbench融為一體，數據無縫傳遞，分析設置簡單等優點。算例4-9和算例12-26中，單獨啟動nCode DesignLife，使用獨立nCode DesignLife完成，凸顯nCode DesignLife具有極強的兼容性，可以基於多種有限元分析軟件的結果，進行疲勞耐久性分析。同時，ANSYS nCode DesignLife軟件功能非常完備，支持焊接疲勞、熱——機械疲勞、復合材料疲勞、振動疲勞、蠕變疲勞和多軸疲勞等分析類型，允許用戶對多種實際工程問題進行分析；同時具有虛擬應變片、熱點區域判斷、分析區域過濾、批處理和二次開發等功能，允許用戶方便、快捷的進行分析設置，以最快的速度完成分析。

目 錄
第1章 簡介 1
1.1 單獨啟動DesignLife 1
1.2 開始算例 2
1.3 自動載入文件 2
1.4 手動載入文件 2
第2章 對受彎曲和扭轉的軸進行疲勞分析【Workbench】 4
2.1 輸入文件 4
2.2 在Workbench中運行Mechanical 4
2.3 添加DesignLife應變疲勞分析系統 8
2.4 映射載荷歷程文件 11
2.5 使用圖形顯示模塊 11
2.6 將模擬結果映射至時間序列 12
2.7 完成分析 13
第3章 對基礎激勵加速度載荷的疲勞分析【Workbench】 15
3.1 輸入文件 15
3.2 在Workbench中運行Mechanical 15
3.3 添加振動疲勞分析系統 19
3.4 定義輸入和分析 20
3.5 完成分析 24
第4章 在DesignLife中使用Design Exploration【Workbench】 26
4.1 輸入文件 26
4.2 完成Design Exploration分析設置 26
4.3 查看結果 33
第5章 DesignLife簡介：簡單的應力壽命疲勞分析 34
5.1 輸入文件 35
5.2 設計方案概述 35
5.3 五步法 35
5.4 建立分析流程 36
5.5 控制FE Display模塊 40
5.6 添加Hot Spot Detection模塊 44
第6章 DesignLife簡介：簡單的應變壽命疲勞分析 46
6.1 輸入文件 47
6.2 輸入模塊 47
6.3 向流程中導入有限元模型和載荷歷程 47
6.4 EN模塊 48
6.5 添加材料，設置其疲勞屬性 48
6.6 定義載荷 50
6.7 其他功能 53
第7章 點焊結構疲勞分析 54
7.1 輸入文件 54
7.2 創建分析流程 54
7.3 設置分析流程 55
7.4 運行分析流程 57
第8章 多軸安全系數分析：Dang Van準則 61
8.1 輸入文件 61
8.2 設計方案概述 62
8.3 有限元模型和載荷歷程文件 62
8.4 創建分析流程 63
8.5 評估金屬材料的Dang Van參數 69
8.6 Dang Van預測與實驗數據的對比 70
第9章 負載循環分析 73
9.1 輸入文件 73
9.2 設計方案概述 73
9.3 創建Duty Cycle 74
9.4 啟動DesignLife，設置Duty Cycle分析 76
9.5 完成分析 77
9.6 運行CAE Duty Cycle分析 77
9.7 選擇關鍵位置 78
9.8 Duty Cycle屬性 79
9.9 CAE Fatigue模塊輸出埠 80
9.10 Duty Cycle屬性：EventProcessing 80
9.11 創建載荷歷程的其他方法 82
第10章 使用Advanced Edit配置CAE模塊 83
10.1 輸入文件 83
10.2 創建配置文件 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 運行分析 94
第11章 在ANSYS DesignLife中使用Named Selections【Workbench】 97
11.1 輸入文件 97
11.2 在Workbench中運行Mechanical 97
11.3 添加DesignLife系統 100
第12章 等溫熱疲勞分析【Wowkbench】 104
12.1 輸入文件 104
12.2 在WB中運行Mechanical 104
12.3 添加DesignLife分析系統 106
第13章 高溫應力壽命疲勞分析 114
13.1 輸入文件 114
13.2 目的 114
13.3 設計方案概述 114
13.4 混合載荷生成器概述 116
13.5 設置分析流程 116
13.6 設置載荷映射 119
第14章 短纖維復合材料疲勞分析 130
14.1 輸入文件 130
14.2 目的 131
14.3 查看有限元分析結果 131
14.4 配置分析流程 132
14.5 查看結果 135
14.6 高級設置 136
14.7 總結 136
第15章 輪轂的疲勞分析 137
15.1 輸入文件 137
15.2 設計方案概述 137
15.3 設置分析流程 138
15.4 運行分析流程 141
15.5 Rotational_Loads模塊介紹 142
第16章 使用Python定義自定義應力壽命分析 145
16.1 輸入文件 145
16.2 使用Python 145
16.3 用戶自定義DesignLife 146
16.4 設置並運行分析 153
第17章 虛擬應變片相關性分析 156
17.1 輸入文件 156
17.2 背景介紹 157
17.3 創建流程 157
17.4 保存虛擬應變片 159
17.5 配置Virtual Strain Gauge模塊 159
17.6 運行分析 161
17.7 對比相關結果 162
17.8 結論 165
第18章 使用批處理模式運行DesignLife 166
18.1 輸入文件 166
18.2 目的 166
18.3 分析流程 166
18.4 在批處理模式提交作業 167
18.5 運行DesignLife 168
18.6 計算結果 168
18.7 其他 169
18.8 文件位置 169
18.9 使用分佈式求解 169
18.10 結論 170
第19章 使用DesignLife進行粘接接頭的疲勞分析 171
19.1 輸入文件 172
19.2 創建粘接接頭疲勞分析流程 172
19.3 配置分析流程並運行 174
19.4 查看結果 176
第20章 使用材料表（BOM）定義材料 177
20.1 輸入文件 177
20.2 修改SN CAE Fatigue模塊 178
20.3 創建分析流程 180
20.4 運行分析並查看結果 181
20.5 對比不同厚度時的結果 184
第21章 焊縫疲勞分析 186
21.1 輸入文件 186
21.2 創建焊縫分析流程 186
21.3 分析設置 189
21.4 查看結果 195
第22章 虛擬振動試驗 198
22.1 缺口平板的PSD振動試驗 198
22.2 創建振動疲勞分析流程 199
22.3 配置和運行 201
22.4 查看結果，並與實驗結果對比 203
22.5 多軸PSD順序振動試驗 205
22.6 同時作用的多軸PSD載荷振動試驗 211
第23章 蠕變分析 216
23.1 輸入文件 216
23.2 目標 216
23.3 設計方案概述 216
第24章 瞬態分析和模態疊加 223
24.1 輸入文件 223
24.2 創建流程，計算載荷歷程 224
24.3 疊加模態應力和坐標系 225
24.4 查看結果 227
24.5 模態敏感性分析 228
第25章 使用DesignLife非線性幾何載荷 229
25.1 輸入文件 229
25.2 查看不同工況下的應力結果 230
25.3 使用信號處理將Jounce工況和Rebound工況的載荷分開 230
25.4 配置其他模塊 232
25.5 查看結果 234
25.6 結論 234
第26章 在DesignLife中顯示動畫 235
26.1 輸入文件 235
26.2 算例簡介 236
26.3 分析流程 236
26.4 添加動畫分析求解器 238
26.5 在FEDisplay模塊中查看損傷雲圖動畫 241
26.6 結論 242
第27章 使用應變進行多軸疲勞分析 243
27.1 輸入文件 243
27.2 塑性模型的屬性和缺口修正 244
27.3 創建分析流程 244
27.4 單軸計算 247
27.5 平均應力和棘輪效應 249
27.6 非比例多軸加載 252
27.7 使用多軸疲勞模塊進行疲勞分析 257
第28章 自定義分析 264
28.1 輸入文件 264
28.2 目標 264
28.3 使用Python語言 264
28.4 用戶自定義DesignLife 265
28.5 添加新的自定義分析方法 265
28.6 添加新的疊加方法 266
28.7 分析流程（一） 267
28.8 分析流程（二） 269
28.9 結論 272
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第29章 使用自動刪除功能加快疲勞分析 273
29.1 輸入文件 273
29.2 概述 274
29.3 定義分析流程 274
29.4 定義基於損傷的自動刪除 278
29.5 添加一個基於應力的自動刪除 282
29.6 選做：查看自動刪除過程的中間結果 286
29.7 總結 290
參考資料 291