结构分析 — 疲劳分析 — 文章目录
疲劳分析是预测在低于屈服强度的循环应力作用下，损伤如何累积并最终导致断裂的领域。很多零件静强度合格却因疲劳而失效，据说机械实际故障的一半以上源于疲劳。用应力幅、平均应力和循环次数这三个要素来整理寿命是基本框架，在实务中它作为把FEM应力结果转换为寿命的后处理工序来使用。
其中三篇文章构成一条完整的流程：《S-N曲线与高周疲劳》讲解材料疲劳特性的表示方法（包括用修正Goodman图进行平均应力修正）；《雨流法（循环计数）》讲解把实际工况中复杂的应力波形分解为循环的标准算法；《Miner准则（累积损伤准则）》讲解把各循环的损伤相加求寿命的框架及其适用限制（载荷顺序效应）。这三者合在一起，就是疲劳评估的实务标准。
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- 裂纹发生寿命的预测
裂纹发生寿命的预测方法和数值计算手法说明。疲劳寿命评估中裂纹发生寿命的理论到实务应用，通过CAE分析精确预测。 - 微动疲劳
微动疲劳是接触面间微小相对滑动引发的损伤现象，常见于过盈配合、螺栓连接等机械部件。本文详解微动疲劳机理：微小滑动破坏表面氧化膜，新生表面反复氧化并产生磨损颗粒，最终导致裂纹萌生与扩展。 - Miner则（累积损伤则）
Miner累积损伤规则用于疲劳寿命预测，通过线性损伤累积模型评估构件在变幅载荷下的失效风险，是疲劳分析和结构设计的核心方法。 - 多轴疲劳
本文解释了多轴疲劳现象，即实际结构中多个方向的应力同时变化，而传统单轴S-N曲线法无法准确评估。重点分析了非比例载荷下von Mises等效应力法的非保守性，并介绍了临界面法及Brown-Miller准则， - 缺口疲劳（缺口效应）
深入讲解缺口疲劳与缺口效应：理论应力集中系数Kt、疲劳缺口系数Kf与敏感度系数q的关系。涵盖Neuber法则、应力梯度影响、缺口应力FEM分析与结构强度设计实务。 - 雨流法（循环计数）
雨流计数法是一种从变动载荷的时间历程中提取闭合迟滞回线（循环）的技术。该方法由Endo和Matsuishi（1968年，日本学者远藤与松石）提出，其命名灵感来源于雨水沿屋檐滴落的流动形态。 - S-N曲线与高周期疲劳
S-N曲线（Wöhler曲线）是评估材料高周期疲劳强度的基本工具。显示应力振幅与破坏前重复次数的关系。钢铁有疲劳极限，而铝合金没有明确的极限。本文解释其历史、对数公式和疲劳极限估算。 - 应变寿命法（低周疲劳）
应变寿命法是用于低周疲劳（N < 10^4）寿命预测的应变基础方法。相对于处理高周疲劳的应力基础S-N曲线法，它适用于不能忽视塑性应变的大应变领域。 - 热疲劳
热疲劳是指由温度变化引起的周期性热应变而导致的疲劳破坏。在发动机部件和核电配管等领域中存在问题。例如，航空发动机涡轮叶片因大温度变化而寿命受限。 - 焊接接头疲劳评估
系统讲解焊接接头疲劳评估：焊珠止端应力集中、名义应力法、热点应力法与缺口应力法。涵盖IIW FAT分类、焊接疲劳FEM建模及实务检查要点，掌握焊接结构寿命评估方法。