課程簡介

零件或構(gòu)件由于交變載荷的反復(fù)作用，在它所承受的交變應(yīng)力尚未達(dá)到靜強(qiáng)度設(shè)計的許用應(yīng)力情況下就會在零件或構(gòu)件的局部位置產(chǎn)生疲勞裂紋并擴(kuò)展、最后突然斷裂。這種現(xiàn)象稱為疲勞破壞。疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展具有很大的隱蔽性而在疲勞斷裂時又具有瞬發(fā)性，因此疲勞破壞往往會造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和災(zāi)難性后果。金屬的疲勞破壞形式和機(jī)理不同與靜載破壞，所以零件疲勞強(qiáng)度的設(shè)計計算不能為經(jīng)典的靜強(qiáng)度設(shè)計計算所替代，屬于動強(qiáng)度設(shè)計。隨著機(jī)車車輛向高速、大功率和輕量化方向的迅速發(fā)展，其疲勞強(qiáng)度及其可靠性的要求也越來越高。近幾年隨著我國鐵路的不斷提速，機(jī)車、車輛和道軌等鐵路設(shè)施的疲勞斷裂事故不斷發(fā)生，越來越引起人們的重視。疲勞強(qiáng)度設(shè)計及其研究正在成為我國高速機(jī)車車輛設(shè)計制造中的一項(xiàng)不可缺少的和重要的工作.

疲勞斷裂是因?yàn)樵诹慵驑?gòu)件表層上的高應(yīng)力或強(qiáng)度比較低弱的部位區(qū)域產(chǎn)生疲勞裂紋，并進(jìn)一步擴(kuò)展而造成的。關(guān)于疲勞問題的研究，基本上可分為疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展機(jī)理、規(guī)律方面的基礎(chǔ)性研究和疲勞強(qiáng)度設(shè)計以及提高疲勞強(qiáng)度的有效途徑等應(yīng)用性研究。過去，疲勞強(qiáng)度設(shè)計和壽命預(yù)測的研究主要是以試驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。隨著計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和有限元數(shù)值計算理論及其應(yīng)用的迅速發(fā)展，現(xiàn)在又興起了基于大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的疲勞強(qiáng)度設(shè)計和壽命計算的有限元數(shù)值計算方法。

本課程將基于ANSYS Workbench中的Fatige Toll闡述疲勞強(qiáng)度設(shè)計的基本概念、疲勞強(qiáng)度的主要影響因素、疲勞強(qiáng)度設(shè)計的有關(guān)理論、基本設(shè)計方法等。

課程目錄

? 第1章：疲勞概述

? 第2章：疲勞累積損傷理論

? 第3章：疲勞強(qiáng)度的影響因素

? 第4章：疲勞分析材料數(shù)據(jù)

? 第5章：工程實(shí)例-發(fā)動機(jī)連桿的疲勞計算