1.储存应力

为了进行疲劳计算，程序必须知道每一个位置上不同事件和载荷时的应力，以及每一个事件的循环次数。可采用下列选项来储存每一个位置、事件和载荷组合情况下的应力：人工储存应力；从（Jobname.RBT）文件中取得节点应力；横截面应力。

注意：程序从不假定存在0应力条件。如果一定要考虑零应力条件，就必须在每一个事件中明确地输入何处产生零应力。

下面这些命令列示意地说明了怎样储存应力，在某些情况下，用户或许更愿意用LCASE命令而不用SET命令。

手工存储应力：FS。

从Jobname.RST中获得节点应力：SET,FSNODE。

横截面处的应力：PATH,PPATH,SET,FSSECT（横截面处的计算也需要从Jobname.RST文件中获取数据）。

在一个事件中，用户可以用多种方法来存储应力，下面详细阐述这些方法的用法。

（1）人工储存应力

用户可以人工存储应力和温度（不是直接从Jobname.RST的结果文件取得）。在这种情况下，实际并没有将POST1的疲劳模块作为后处理器，而是仅仅作为疲劳计算器使用。线单元（如梁单元）的应力必须人工输入，因为这里疲劳模型不能从jobname.RST文件中获取数据。

命令：FS

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|StoreStresses|Specified Val

下面的例子说明用上述命令输入的方式：

在这个例子中，只输入了总应力（1～6项）和温度。如果还要输入线性化应力，它们将紧随在温度后面，即8～13项。

注意：对只有轴向应力的梁单元，只需输入一个应力分量（SX），其余各项为空。

（2）从结果文件中提取应力

使用这个选项时，用户就生成了要储存的含有6个应力分量的一个节点矢量，这些应力分量可以直接在结果数据库文件中保存。

注意：在执行FSNODE命令之前，必须使用SET命令，可能还有SHELL命令。SET命令从数据库的Jobname.RST文件中读取某一特殊载荷子步下的结果，SHELL命令可选择从壳单元的顶面、中面或底面读取结果（默认是从顶面读取结果）。

命令：FSNODE

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Store Stresses|Fromrst File

下面给出用FSNODE命令在一个事件的一个节点位置输入应力结果的例子，如图28-2所示。

（3）横截面处的应力

本选项计算和存储截面路径（它是由以前的PATH和PPATH命令定义的）末端的线性应力。因为通常线性应力计算是在能代表两个表面的最短距离的线段上进行的，因此，只需在两个表面上各取一个点来描述PPATH命令中的路径。这一步骤将从计算结果的数据库中获得应力；因此必须在SET命令之前使用FSSECT命令。用FSSECT命令储存的应力分量可用FS命令修正。

命令：FSSECT

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Store Stresses|At Cross Sect

下面这个例了介绍了FSSFCT输入命令的用法，如果未用FL命令来指定节点位置，在本例中，FSSFCT命令会自动为两个路径节点指定位置，编号为391和395，如图28-3所示。

图28-2 一事件中的3个载荷

图28-3 在执行FSSECT命令前用PPATH命令识别面节点

2.列表、显示或删除储存的应力

用下列选项对储存的应力进行列表、绘图或删除。

（1）列出每一个位置、每一个事件、每一种载荷或每一种应力状态下的储存应力

命令：FSLIST

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Store Stresses|List Stresses

（2）对某一位置和事件，以载荷号的函数来显示应力项

命令：FSPLOT

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Store Stresses|Plot Stresses

（3）删除储存在某一位置、事件和载荷下的应力状态

命令：FSDELE

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Store Stresses|Dele Stresses

（4）删除某一位置上的所有应力

命令：FL

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Stress Locations

（5）删除在某一事件中各种载荷下的所有应力

命令：FE

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Erase Event Data

3.设定事件重复次数和比例系数

本选项确定事件重复次数（事件的所有位置上的所有载荷）。也可对该事件中构成载荷的所有应力施加比例系数。

命令：FE

GUI：Main Menu|General Postproc|Fatigue|Assign Events

下面给出该步骤的一个例子：

FE，1,-1 !删除事件1中用过的所有参数和疲劳应力(www.daowen.com)

FE，2，100，1.2 !指定事件2，3，4出现100次

^*REPEAT,3，1 !比例为1.2

FE,5，500 !指定事件5出现500次

4.获得准确的耗用系数

结构常常承受各种最大和最小应力，它们发生的顺序是未知的（甚至是随机的）。因此，为了获得一个合理的疲劳耗用系数，用户必须注意精确计算任何可能应力范围的重复次数。

ANSYS程序自动计算所有可能的应力范围，同时采用通常所知道的“雨流”法记数，跟踪这些应力发生的次数。在选定的节点位置，对所有事件进行搜索，以寻找产生最大应力幅的载荷对（应力矢量）。记录这些应力幅的重复次数，同时包含这些载荷的事件的剩余重复次数随之减少。最终至少有一个事件在某一位置被“用光”，而属于这一事件的其他应力状态，在随后的过程中将被忽略。这一过程一直进行着，直到所有的应力幅及重复次数都被计算后结束。

注意：通常容易误用疲劳模块的记数功能。如果需要使疲劳计算得到正确的耗用系数，就必须小心地设计好事件。

设计组合事件时遵循下列规则。

1）理解ANSYS的内部逻辑记数算法。

2）由于在三维应力状态，很难预测哪一个载荷步具有极值应力，因此可以对每一个事件采用多个载荷群，以便成功获得极值应力。

3）如果在某一给定的事件中，只包含一个极值应力，则将获得一个较保守的结果。如果在一个事件中引入不止一个极值应力，则有时将产生不保守的结果。考虑下面由两个有细微差别的循环组成的载荷历程。

载荷循环1：做500次循环，Sx=+50.0～-50.1ksi。

载荷循环2：做1000次循环，Sx=+50.1～-50.0ksi。

显然这是应力幅为50ksi的1500次循环。然而，如果不小心把这些载荷划分成两个事件，则将导致不正确的记数结果。该结果如下。

事件1载荷1： Sx=50.0，500次循环

载荷2： Sx=-50.1

事件2载荷1： Sx=50.1，1000次循环

载荷2： Sx=-50.0

可能的应力幅是：

a.从E1,L1到E1,L2：50.05ksi；

b.从E1,L1到E2,L1：0.05ksi；

c.从E1,L1到E2,L2：50.00ksi；

d.从E1,L2到E2,L1：50.10ksi；

e.从E1,L2到E2,L2：0.05ksi；

f.从E2,L1到E2,L2：50.05ksi。

把这些应力幅从大到小排列：

d.从E1,L2到E2,L1：50.10ksi；

a.从E1,L1到E1,L2：50.05ksi；

f.从E2,L1到E2,L2：50.05ksi；

c.从E1,L1到E2,L2：50.00ksi；

b.从E1,L1到E2,L1：0.05ksi；

e.从E1,L2到E2,L2：0.05ksi。

则记数将如此：

d.从E1,L2到E2,L1500次循环-E1和E2用去500次循环；

a.从E1,L1到E1,L20次循环-E1已用光；

f.从E2,L1到E2,L2500次循环-E2又用去500次循环；

c.从E1,L1到E2,L20次循环-两个事件都用光；

b.从E1,L1到E2,L10次循环-两个事件都用光；

e.从E1,L2到E2,L20次循环-两个事件都用光。

上面记录了50ksi应力幅的1000次循环，而不是已知的1500次循环。这个错误的结果是由于不恰当的事件组合导致的。

假使载荷被描述为各自分离的事件（如E1,L1=|E1;E1,L2=|E2;E2,L1=|E3;E2,L2=|E4），则将得到下列的记数范围：

d.从E2到E3的500次循环，用去500次循环；

a.从E1到E2的0次循环，因为E2“用光”了；

f.从E3到E4的500次循环，E3又用去500次循环，E4用去500次循环；

c.从E1到E4的500次循环，E4又用去500次循环；

d.从E1到E3的0次循环，因为E3“用光”了；

e.从E2到E4的0次循环，因为E2和E4都“消耗完”了。

上述情况恰当地记录了累积疲劳损伤，即50ksi应力幅的1500次循环。

4）相反，对每一个最大和最小应力条件应用分离的事件，则将使记录变得太保守。在这种情况下，应小心地选择应被一起记数的载荷，将它们划分为同一事件。下面的示例说明一些事件如何才能够包括多个极值应力条件。

考虑如下的由两个载荷循环组成的载荷历程。

载荷循环1：Sx=+100.1～+100.0ksi，做500次循环；

载荷循环2：Sx=+50.1～+50.0ksi，做1000次循环；

显然这些循环的最不利组合为以大约25ksi的应力幅做500次循环。

在本例中，如果将载荷划分为两个事件，则产生了25ksi范围内进行500次循环的正确记录。如每一个载荷作为一个独立的事件，将产生一种过于保守的记录，形成25ksi应力幅的1000次循环。