利用ANSYS隨機(jī)振動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)疲勞

利用ANSYS隨隨機(jī)振動(dòng)分析析功能實(shí)現(xiàn)隨隨機(jī)疲勞分析析

ANSYSS隨機(jī)振動(dòng)分分析功能可以以獲得結(jié)構(gòu)隨隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)應(yīng)過(guò)程的各種種統(tǒng)計(jì)參數(shù)（如如：均值、均均方根和平均均頻率等），根根據(jù)各種隨機(jī)機(jī)疲勞壽命預(yù)預(yù)測(cè)理論就可可以成功地預(yù)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的隨隨機(jī)疲勞壽命命。本文介紹紹了ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分分析功能，以以及利用該功功能，按照Steinnberg提出的基于于高斯分布和和Miner線性累計(jì)損損傷定律的三三區(qū)間法進(jìn)行行ANSYS隨機(jī)疲勞計(jì)計(jì)算的具體過(guò)過(guò)程。１．隨機(jī)疲勞現(xiàn)象象普遍存在

在工程應(yīng)用用中，汽車(chē)、飛飛行器、船舶舶以及其它各各種機(jī)械或零零部件，大多多是在隨機(jī)載載荷作用下工工作，當(dāng)它們們承受的應(yīng)力力水平較高，工工作達(dá)到一定定時(shí)間后，經(jīng)經(jīng)常會(huì)突然發(fā)發(fā)生隨機(jī)疲勞勞破壞，往往往造成災(zāi)難性性的后果。因因此，預(yù)測(cè)結(jié)結(jié)構(gòu)或零部件件的隨機(jī)疲勞勞壽命是非常常有必要的。2．ANSYS隨機(jī)振振動(dòng)分析功能能介紹ANSYS隨機(jī)振振動(dòng)分析功能能十分強(qiáng)大，主主要表現(xiàn)在以以下方面：具有位移、速度、加加速度、力和和壓力等PSSD類(lèi)型；能夠考慮a阻尼、阻尼、恒定定阻尼比和頻頻率相關(guān)阻尼尼比；能夠定義基礎(chǔ)和節(jié)節(jié)點(diǎn)PSD激勵(lì)；能夠考慮多個(gè)PSSD激勵(lì)之間的的相關(guān)程度：：共譜值、二二次譜值、空空間關(guān)系和波波傳播關(guān)系等等；能夠得到位移、應(yīng)應(yīng)力、應(yīng)變和和力的三種結(jié)結(jié)果數(shù)據(jù)：1位移解，1速度解和1加速度解；；3．利用ANSYSS隨機(jī)振動(dòng)分分析功能進(jìn)行行疲勞分析的的一般原理

在工程界，疲疲勞計(jì)算廣泛泛采用名義應(yīng)應(yīng)力法，即以以S-N曲線為依據(jù)據(jù)進(jìn)行壽命估估算的方法，可可以直接得到到總壽命。下下面圍繞該方方法舉例說(shuō)明明ANSYS隨機(jī)疲勞分分析的一般原原理。

當(dāng)應(yīng)力歷程程是隨機(jī)過(guò)程程時(shí)，疲勞計(jì)計(jì)算相對(duì)比較較復(fù)雜。但已已經(jīng)有許多種種分析方法，這這里僅介紹一一種比較簡(jiǎn)單單的方法，即即Steinnberg提出的基于于高斯分布和和Miner線性累計(jì)損損傷定律的三三區(qū)間法（應(yīng)應(yīng)力區(qū)間如圖圖1所示）：

應(yīng)力區(qū)間

發(fā)生的時(shí)間-1~+1

68.3%的時(shí)間間-2~+2

27.1%的時(shí)間間-3~+34.33%的時(shí)間間99.73%

大于3的的應(yīng)力僅僅發(fā)發(fā)生在0.227%的時(shí)間內(nèi)，假假定其不造成成任何損傷。在在利用Miner定律進(jìn)行疲疲勞計(jì)算時(shí)，將將應(yīng)力處理成成上述3個(gè)水平，總總體損傷的計(jì)計(jì)算公式就可可以寫(xiě)成：其中：：等于或低于1水平的實(shí)際循環(huán)數(shù)目（0.6831）；：等于或低于2水平的實(shí)際循環(huán)數(shù)目（0.271）；：等于或低于3水平的實(shí)際循環(huán)數(shù)目（0.0433）；,,：根據(jù)疲勞曲線查得的1、2和3應(yīng)力水平分別對(duì)應(yīng)許可循環(huán)的次數(shù)。

綜上所述，針針對(duì)Steinnberg提出的基于于高斯分布和和Miner線性累計(jì)損損傷定律的三三區(qū)間法的ANSYS隨機(jī)疲勞分分析的一般過(guò)過(guò)程是：

(11)計(jì)算感興趣趣的應(yīng)力分量量的統(tǒng)計(jì)平均均頻率(應(yīng)力速度/應(yīng)力)；

(2)基于期望(工作)壽命和統(tǒng)計(jì)計(jì)平均頻率，計(jì)計(jì)算1，2和3水平下的的循環(huán)次數(shù)、和；

(3)基于S-N曲線查表得得到、和；

(4)計(jì)算