ansys的疲劳分析功能

ANSYS 提供了多种疲劳分析功能，主要通过 ‌Workbench 平台中的 Fatigue Tool‌ 和 ‌nCode DesignLife‌ 等模块实现，适用于高周疲劳（应力疲劳）和低周疲劳（应变疲劳）等场景。以下是其核心功能与特点：

‌一、主要疲劳分析模块‌

‌ANSYS Fatigue Tool‌

集成于 ANSYS Workbench，支持基于静力或瞬态分析结果的疲劳寿命评估，适用于线性弹性材料，采用 ‌S-N 曲线法‌（应力-寿命）或 ‌E-N 曲线法‌（应变-寿命）进行计算 ‌‌

‌ANSYS nCode DesignLife‌

专业级疲劳耐久性分析软件，功能更全面，支持：

随机载荷谱分析（含雨流计数）

多轴疲劳、高温蠕变疲劳、焊接疲劳、振动疲劳等

与 ANSYS Mechanical、Abaqus、Nastran 等 CAE 软件无缝集成 ‌‌

‌FE-SAFE（现属 ANSYS）‌

专注于多轴疲劳和高级寿命预测，广泛用于汽车、航空航天等领域，具备高精度多轴算法和概率疲劳计算能力 ‌‌

‌二、支持的疲劳类型‌

‌高周疲劳（HCF）‌：循环次数

∼






∼



以‌应力‌为主控因素，使用 ‌S-N 曲线‌ ‌

‌低周疲劳（LCF）‌：循环次数

<







<



伴随显著塑性变形，使用 ‌E-N 曲线‌ ‌

‌载荷类型支持‌：

恒定幅值载荷

变幅载荷（含随机载荷）

比例与非比例载荷

脉动循环（R=0）、对称循环（R=-1）等 ‌‌

‌三、关键分析流程（以 Workbench 为例）‌

‌建立几何与网格模型‌（在 Mechanical 中完成）

‌定义材料属性‌：输入 S-N 或 E-N 曲线数据（支持自定义或使用内置材料库）‌‌

‌施加载荷与边界条件‌，进行静力/瞬态分析

‌插入 Fatigue Tool‌：

设置载荷类型（恒定/变幅、比例/非比例）

定义平均应力修正（如 Goodman、Gerber）

指定损伤累积准则（通常为 ‌Miner 线性累积损伤理论‌）‌‌

‌求解并后处理‌：输出寿命云图、损伤分布、安全系数等 ‌‌

‌四、典型工程应用领域‌

‌汽车‌：发动机曲轴、变速箱齿轮、悬挂系统 ‌‌

‌航空航天‌：机翼、起落架、燃烧室部件 ‌‌

‌能源‌：风力发电机叶片、管道、螺栓连接结构 ‌‌

‌轨道交通与重型装备‌：支撑结构、传动部件 ‌‌

‌五、注意事项‌

‌S-N 曲线需基于实际材料测试或可靠文献‌，系统自带数据（如结构钢）仅作参考 ‌‌

‌接触、非线性、大变形等问题需谨慎处理‌，Fatigue Tool 基于线性假设，复杂情况建议使用 nCode 或 FE-SAFE ‌‌

‌平均应力影响显著‌：拉伸平均应力会降低寿命，压缩则延长寿命，应通过修正模型考虑 ‌‌

如需深入操作，可参考官方教程或工程案例，例如 B站 ANSYS Workbench 疲劳分析全流程 ‌‌

武汉格发信息技术有限公司 | 许可分析,许可优化,许可管理,许可授权,软件授权

联系我们

，获取更多内容