Wöhler曲线 — CAE用语解释

基本上是相同的东西。因为19世纪奥古斯特·韦勒系统化了铁路车轴的疲劳实验而得名。横轴为重复次数N（对数标度），纵轴为应力振幅S时，金属材料在断裂前的重复次数与应力的关系为右下倾斜的曲线。

对于钢等某些材料，在某个应力振幅以下，无论重复多少次都不会断裂（疲劳极限）。S-N曲线变平的部分就是。但铝合金和钛合金没有明确的疲劳极限，而是使用N = 10^8等高周期的条件疲劳强度。

首先用FEM计算时间历程应力分布。接着用雨流计数法对应力的振幅和平均应力的周期数进行计数。然后从Wöhler曲线读取每个应力振幅对应的允许重复次数，用Miner法则（累积损伤法则）累积疲劳损伤度。当损伤度超过1时，判定为失效。

用Goodman线图或Soderberg线图对平均应力的影响进行修正。当有拉伸平均应力时，疲劳强度会下降，因此需要转换为等效应力振幅与Wöhler曲线比较。忽略这个修正会导致安全系数设置过低，造成危险的判断。这是实务中必须确认的步骤。

基本上是通过实验获得。材料制造商和业界团体（JSME、ASTM）公开发布试样的疲劳数据。但由于实际部件的表面粗糙度、应力集中系数、残余应力等因素会改变曲线，设计用Wöhler曲线使用时需要乘以安全系数和修正系数。近来，利用机器学习补充数据不足的研究也在进展。