单轴疲劳评估方法
在疲劳试验中，试验件一般处于简单应力状态，可以很容易地选择应力来评估疲劳寿命，但是对于复杂结构，在简单载荷作用下结构也可能处于复杂应力状态，为了评估结构件的疲劳寿命、通常采用等效应力法进行疲劳评估。对于脆性材料，一般选择绝对值最大的主应力;对于延性材料一般选用带符号的Mises应力。
所谓带符号的Mises应力，是指取最大主应力的符号:如果最大主应力为正，则 Mises应力为正;如果最大主应力为负，则Mises应力为负。OptiStruct提供了多种评估应力，包括绝对值最大的主应力、带符号的 Mises应力、最大主应力、最小主应力、Mises 应力、各应力分量等。
平均应力修正
一般来说 SN 疲劳曲线是通过R=-1，平均应力为0的循环载荷得到的，但是实际工况中平均应力并不等于0。上一章曾讲到，平均应力对疲劳寿命有很大的影响，受拉平均应力导致疲劳裂纹OptiStruct受平均应力导致疲劳裂纹闭合，有利于疲劳寿命。所以需要根据平均应力对应力范围进行修正。OptiStruct提供了Goodman、Soderbe、Gerber、FKM平均应力修正，分别介绍如下。
Goodman平均应力修正表达式为式中，S,为平均应力不为0的应力范围;S.为平均应力;S为材料的抗拉强度;S.为修正后的应力范围。
Soderbe 平均应力修正表达式为式中，S.为屈服应力，其他参数同 Goodman 表达式。Gerber平均应力修正表达式为式中，S,为屈服应力，其他参数同 Goodman 表达式。Gerber平均应力修正表达式为
其中的符号含义同上。Goodman 和Gerber方法可用图22-4示意，从图中可以看到，Ger-ber平均应力修正不管是受拉平均应力还是受压平均应力，都认为对结构是有害的，因而在评估受压平均应力时结果偏保守。Goodman方法忽略了受压平均应力的影响。Goodman方法适用于脆性材料，Gerber方法适用于延性材料。如图 22-5 所示，FKM 平均应力修正采用应力比将平均应力及应力幅值空间分割为多个区域，不同的区域采用不同的平均应力修正方法。在OptiStruct中提供了两种FKM方法，可通过设置FATPARM上的MCORRECT=FKM/FKM2来实现。对于这两种方法，又有单参数法应力修正和四参数法应力修正，见表 22-1。
表22-1 FKM 平均应力修正
这四种方法的平均应力修正如下
（1）FKM单参数法
l在R>1.0区域内，S^=S(1-M)。
l在-∞≤R≤0.0区域内，S^=S.+MS。
l在0.0<R<0.5区域内，S'=(1+M)5.+(M/3)S.1 +M/3
图22-5 FKM平均应力修正
本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》，版权归原作者所有，如有侵犯您的权益，请及时联系我们，我们将立即删除。
