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2. 疲劳寿命计算理论简介

Fatigue是用于结构疲劳寿命分析的程序，它是基于传统的疲劳寿命计算理论开发。

2.1 引言

美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials, ASTM)将疲劳寿命（$N_f$）定义为材料在发生特定的疲劳破坏前所经历的应力循环数。对于一些材料，例如钢和钛，存在一个理论应力值（$S_{N_f}$），当应力小于$S_{N_f}$，材料可以承受无限次数的应力循环，该应力值通常被称为疲劳极限或疲劳强度。

工程上常用的材料疲劳寿命预测方法有：

  1. 应力-寿命方法
  2. 应变-寿命方法
  3. 裂纹扩展方法
  4. 基于寿命或裂纹扩展的随机概率方法

不管采用上面哪一种预测方法，结构所受的复杂变化载荷最后一般都采用雨流计数等技术手段将其转换成等效的简单加载情况来处理。Fatigue目前主要采用的是应力-寿命计算方法，由于其它计算方法的基本流程和技术手段类似，后期将继续扩展Fatigue，增加其计算功能。

该部分内容的理论参考资料：

  • [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Fatigue_(material)
  • [2] Schijve J., Fatigue of structures and materials, 2nd ed., Springer, 2009.
  • [3] Dowling, Mean Stress Effect in Stress-Life and Strain-Life Fatigue. In: SAE Paper No. 2004-01-2227, 2004.
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