利用當(dāng)前主流有限元分析軟件Simulation對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行疲勞分析，打破了傳統(tǒng)的手工計(jì)算，其意義是重大的。在材料實(shí)際測(cè)試中，將疲勞失效所需的應(yīng)力水平與循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，繪制成一條曲線，我們稱之為S-N（應(yīng)力-壽命）曲線。
     
    這次分析我們采用的材料是1050，跟上篇靜態(tài)分析中的材料一樣，設(shè)定好材料疲勞曲線，S-N曲線如下圖所示。

應(yīng)力-壽命曲線

    首先在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上建立一個(gè)疲勞算例，并添加事件，負(fù)載類形選擇基于零LR=0。具體設(shè)定如下圖所示

    此時(shí)，點(diǎn)擊算例運(yùn)行分析得出疲勞數(shù)據(jù)。一組為破壞數(shù)據(jù)，其值大于1說(shuō)明材料已經(jīng)疲勞，另一組為壽命數(shù)據(jù)，反應(yīng)在目前載荷下，各部位能承受循還應(yīng)力的最大次數(shù)。兩組數(shù)據(jù)如下圖所示

損壞數(shù)據(jù)

生命總數(shù)

    出現(xiàn)這種情況，我們分析得了，在當(dāng)前載荷下，傳動(dòng)軸是不安全的，易出現(xiàn)疲勞失效，我們應(yīng)當(dāng)改進(jìn)材料，使其符合生產(chǎn)要求，使用45號(hào)鋼代替1050進(jìn)行分析。45號(hào)鋼S-N曲線如下

    S-N曲線顯示，當(dāng)周期為1e6時(shí)，交替應(yīng)力為102MPa,由于靜態(tài)下得到的應(yīng)力值為86MPa,所以理論上45號(hào)鋼材質(zhì)的傳動(dòng)軸的壽命是無(wú)限的。

    運(yùn)行分析新的疲勞算例，得出的結(jié)果如下圖所示，傳動(dòng)軸每個(gè)部位的生命總數(shù)都為最大值，破壞數(shù)值恒小于1。結(jié)果完全滿足要求。

    小結(jié)：經(jīng)過(guò)上面的分析，我們發(fā)現(xiàn)，此傳動(dòng)軸用45號(hào)鋼的材質(zhì)是完全夠用的，可以進(jìn)一步分析力學(xué)性能在45號(hào)鋼以下的材料，使傳動(dòng)軸的制造成本更低。

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