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第1章 绪论1

1.1疲劳的基本概念1

1.1.1疲劳的定义1

1.1.2疲劳的分类1

1.1.3疲劳强度、疲劳极限与疲劳寿命2

1.2疲劳设计方法2

1.2.1无限寿命设计3

1.2.2安全寿命设计（有限寿命设计）3

1.2.3破损－安全设计3

1.2.4损伤容限设计3

1.3.1应力集中的影响4

1.3影响疲劳强度的主要因素4

1.2.5耐久性设计4

1.3.2尺寸影响5

1.3.3表面状况的影响5

1.3.4载荷频率的影响6

1.4确定疲劳寿命的方法6

第2章 MSC.Fatigue介绍8

2.1 MSC.Fatigue概况8

2.2 MSC.Fatigue特点8

2.3 MSC.Fatigue主要特征9

2.4 MSC.Fatigue体系结构与模块简介11

2.4.4 MSC.Fatigue Utilities高级疲劳和加载功能12

2.4.3 MSC.Fatigue Fracture裂纹扩展分析12

2.4.2 MSC.Fatigue Basic全寿命及初始裂纹分析12

2.4.1 MSC.Fatigue Pre Post疲劳寿命分析前后处理器12

2.4.5 MSC.FatigueVibration振动疲劳分析13

2.4.6 MSC.Fatigue Spot Weld点焊的疲劳寿命分析13

2.4.7 MSC.FatigueWheels车轮的疲劳寿命分析13

2.4.8 MSC.FATIGUE Multiaxial多轴初始裂纹分析13

2.4.9MSC.Fatigue Strain Gauge虚拟应变片测量14

2.5疲劳耐久性管理的技术集成14

2.5.1 疲劳测试14

2.5.2疲劳模拟14

2.5.3疲劳管理集成14

2.6虚拟疲劳耐久性集成化分析流程15

3.1.1疲劳问题18

3.1.2疲劳发展史18

第3章 MSC.Fatigue疲劳理论18

3.1疲劳介绍18

3.2全寿命分析19

3.2.1 应力循环19

3.2.2 S-N曲线21

3.2.3确定S-N曲线的步骤21

3.2.4 S-N曲线的极限23

3.2.5 S-N曲线的拉伸特性24

3.2.6平均应力的影响24

3.3.1疲劳失效的微观方面27

3.3裂纹萌生／应变寿命分析27

3.3.2应变－寿命法28

3.3.3单调应力－应变特性29

3.3.4循环应力－应变曲线与迟滞回线32

3.3.5应变－寿命曲线35

3.3.6应变寿命和应力寿命36

3.3.7过渡寿命37

3.4疲劳累积损伤理论38

3.4.1概述38

3.4.2线性累积损伤理论38

3.4.3双线性累积损伤理论39

3.4.4非线性累积损伤理论40

3.5.1疲劳载荷谱41

3.5疲劳载荷谱处理41

3.5.2雨流计数法42

3.6疲劳的概率统计特性44

3.7从UTS和E估计材料循环特性50

3.8振动疲劳理论介绍51

3.8.1使用时域还是频域方法52

3.8.2随机过程理论的介绍52

3.8.3一个线性系统对一个单随机工程的响应61

3.8.4疲劳寿命评估的时域描述65

3.8.5寿命评估的频域方法68

3.8.6使用有限元的振动分析70

6.2.4运行疲劳分析 173

3.9多轴疲劳理论75

3.9.1 多轴疲劳基本概念76

3.9.2多轴疲劳78

3.10.1点焊疲劳介绍86

3.10焊接疲劳分析方法86

3.10.2焊缝疲劳介绍89

第4章 使用MSC.Fatigue92

4.1 MSC.Fatigue介绍92

4.1.1 MSC.Fatigue模块92

4.1.2 MSC.Fatigue目录结构94

4.2.2 MSC.Fatigue在MSC.Patran环境下的安装95

4.2.1硬件系统要求95

4.2 MSC.Fatigue安装95

4.2.3 MSC.Fatigue单独安装99

4.3 使用MSC.Fatigue101

4.3.1 分析操作101

4.3.2作业设置102

4.3.3作业文件104

4.3.4分析参数105

4.3.5材料信息表109

4.3.6载荷信息表110

4.3.7作业控制111

4.3.8结果后处理112

5.1全寿命（S-N）分析介绍113

第5章 全寿命分析实例113

5.2.2 分析模型114

5.2带缺口平板疲劳寿命（S-N）分析114

5.2.1 问题描述114

5.2.3设置疲劳分析116

5.2.4运行疲劳分析122

5.2.5查看分析结果123

5.2.6分析总结127

5.3支架疲劳寿命（S-N）分析127

5.3.1 问题描述128

5.3.2分析模型128

5.3.3 设置疲劳分析130

5.3.4运行疲劳分析136

5.3.5查看分析结果137

5.4焊接部件疲劳寿命（S-N）分析138

5.3.6分析总结138

5.4.1 问题描述139

5.4.2分析模型139

5.4.3 设置疲劳分析142

5.4.4运行疲劳分析150

5.4.5查看分析结果151

5.4.6分析总结158

第6章 应变疲劳（ε-N）分析实例159

6.1应变疲劳介绍159

6.2 三脚支架结构应变疲劳分析160

6.2.1 问题描述160

6.2.2分析模型161

6.2.3设置疲劳分析162

6.2.5查看分析结果173

6.2.6分析总结175

6.3注塑模具残余应力分析175

6.3.1 问题描述176

6.3.2有限元模型176

6.3.3设置第…次疲劳分析178

6.3.4设置第二次疲劳分析183

6.3.5研究平均应力的影响186

6.3.6研究表面加工／热处理的影响188

6.3.7分析总结189

第7章 多轴疲劳分析实例190

7.1 阶梯轴多轴疲劳分析190

7.1.1 问题描述190

7.1.2有限元模型191

7.1.3两种载荷分别作用的全寿命疲劳分析194

7.1.4多轴载荷疲劳分析198

7.2转向节的多轴疲劳分析203

7.2.1问题描述204

7.2.2分析模型205

7.2.3设置疲劳分析207

7.2.4运行疲劳分析213

7.2.5快速简化分析214

7.2.6查看分析结果217

7.2.7结果评价218

7.2.8总结226

第8章 裂纹扩展寿命分析实例228

第9章 焊接疲劳分析实例246

9.1 部分车身结构的点焊疲劳分析246

9.1.1问题描述246

9.1.2分析模型247

9.1.3 点焊疲劳分析247

9.1.4 结果评价256

9.2 总结261

第10章 软件应变片分析实例263

10.1软件应变片介绍263

10.2 脚支架结软件应变片分析264

10.2.1 问题描述264

10.2.2几何和有限元结果265

10.2.3 时间历程提取271

10.2.4相关分析技术277

10.2.5总结284

第11章 振动疲劳分析285

11.1振动疲劳介绍285

11.2.1问题描述286

11.2振动疲劳分析实例286

11.2.2准静态与PSD过程287

11.2.3动力瞬态与PSD过程311

11.2.4总结314

第12章 疲劳综合设计及分析315

12.1接线片和底座焊接结构的疲劳分析315

12.1.1 问题描述315

12.1.2 分析模型315

12.1.3全寿命疲劳分析317

12.1.4裂纹萌生疲劳分析324

12.1.5 LEFM裂纹扩展疲劳分析330

12.1.6总结336

12.2.1问题描述337

12.2发动机后支承多载荷工况疲劳分析337

12.2.2 分析模型338

12.2.3支架全寿命疲劳分析339

12.2.4裂纹扩展疲劳分析349

第13章 四轮摩托车控制臂疲劳寿命集成化分析353

13.1 四轮摩托车控制臂疲劳寿命集成化分析流程353

13.2分析流程1354

13.3分析流程2375

13.4分析流程3377

13.5分析流程4386

主要参考文献395