1.1 疲劳概述
结构失效的一个常见原因是疲劳，其造成破坏与重复加载有关。疲劳通常分为两类：高周疲劳是当载荷的循环（重复）次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的。因此，应力通常比材料的极限强度低，应力疲劳（Stress-based）用于高周疲劳；低周疲劳是在循环次数相对较低时发生的。塑性变形常常伴随低周疲劳，其阐明了短疲劳寿命。一般认为应变疲劳（strain-based）应该用于低周疲劳计算。
在设计仿真中，疲劳模块拓展程序（Fatigue Module add-on）采用的是基于应力疲劳（stress-based）理论，它适用于高周疲劳。接下来，我们将对基于应力疲劳理论的处理方法进行讨论。
1.2 恒定振幅载荷
在前面曾提到，疲劳是由于重复加载引起：
当最大和最小的应力水平恒定时，称为恒定振幅载荷，我们将针对这种最简单的形式，首先进行讨论。
否则，则称为变化振幅或非恒定振幅载荷。
1.3 成比例载荷
载荷可以是比例载荷，也可以非比例载荷：
比例载荷，是指主应力的比例是恒定的，并且主应力的削减不随时间变化，这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算。
相反，非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系，典型情况包括：
σ1/σ2=constant
在两个不同载荷工况间的交替变化；
交变载荷叠加在静载荷上；
非线性边界条件。
1.4 应力定义
考虑在最大最小应力值σmin和σmax作用下的比例载荷、恒定振幅的情况：
应力范围Δσ定义为(σmax-σmin)
平均应力σm定义为(σmax+σmin)/2
应力幅或交变应力σa是Δσ/2
应力比R是σmin/σmax
当施加的是大小相等且方向相反的载荷时，发生的是对称循环载荷。这就是σm=0，R=-1的情况。
实用
文档 1.1 疲劳概述
结构失效的一个常见原因是疲劳，其造成破坏与重复加载有关。疲劳通常分为两类：高周疲劳是当载荷的循环（重复）次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的。因此，应力通常比材料的极限强度低，应力疲劳（Stress-based）用于高周疲劳；低周疲劳是在循环次数相对较低时发生的。塑性变形常常伴随低周疲劳，其阐明了短疲劳寿命。一般认为应变疲劳（strain-based）应该用于低周疲劳计算。
在设计仿真中，疲劳模块拓展程序（Fatigue Module add-on）采用的是基于应力疲劳（stress-based）理论，它适用于高周疲劳。接下来，我们将对基于应力疲劳理论的处理方法进行讨论。
1.2 恒定振幅载荷
在前面曾提到，疲劳是由于重复加载引起：
当最大和最小的应力水平恒定时，称为恒定振幅载荷，我们将针对这种最简单的形式，首先进行讨论。
否则，则称为变化振幅或非恒定振幅载荷。
1.3 成比例载荷
载荷可以是比例载荷，也可以非比例载荷：
比例载荷，是指主应力的比例是恒定的，并且主应力的削减不随时间变化，这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算。
相反，非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系，典型情况包括：
σ1/σ2=constant
在两个不同载荷工况间的交替变化；
交变载荷叠加在静载荷上；
非线性边界条件。
1.4 应力定义
考虑在最大最小应力值σmin和σmax作用下的比例载荷、恒定振幅的情况：
应力范围Δσ定义为(σmax-σmin)
平均应力σm定义为(σmax+σmin)/2
应力幅或交变应力σa是Δσ/2
应力比R是σmin/σmax
当施加的是大小相等且方向相反的载荷时，发生的是对称循环载荷。这就是σm=0，R=-1的情况。
文章来源：安世亚太官方订阅号（搜索：peraglobal）
ANSYS nCode DesigenLife焊缝疲劳分析最初用于汽车行业薄板结构(1-3 mm) 的焊接分析
模拟，采用薄壳搭建有限元模型，相关工业应用也都针对于此类结构进行。ANSYS nCode
DesigenLife焊缝疲劳分析采用结构应力法进行计算，具有好的网格不敏感性，目前该方法
也适用于以实体建模的焊缝疲劳分析。
限于篇幅本文仅针对角焊缝（壳体）焊缝单元创建和计算的准则基于ANSYS nCode Theory
手册进行编写，关于搭接焊缝、激光焊等请参考相关文献资料。
两名笔者水平极为有限，错误必然较多，另原稿成稿较早且截取原稿部分并非完整，某种程
度未能紧跟相关技术发展，因此严禁直接应用于企业项目的产品分析以免造成重大事故和伤
害。另外本文建立的焊缝有限元模型不能作为评估焊缝极限强度的方法进行使用。
一、壳体焊缝有限元建模通用原则
不同类型的焊缝形式具有不同的分析方式，需要根据焊缝种类进行分组，每一个有限元输入
分组应对应疲劳引擎中对应的有限元焊缝类型，并设置一个合理的参数数值。
对于以薄壳单元建立焊缝有限元建模具有一定的通用准则：
① 网格应以4节点四边形单元为主，表达金属薄板的中面。
② 以单排或双排壳单元进行焊缝建模表达。
③ 焊缝网格规整，尺寸以5mm为最好，规避三角形网格出现。
④ 疲劳分析焊缝单元需设置特殊焊接属性。
⑤ 焊缝单元法向保证设置法向朝外。
⑥ 毗邻焊缝的单元的非平均化节点应力被提取作为焊趾和焊根疲劳计算评估使用，该应力
也可以是平均化的或在单元边长的中点处进行计算，通过在“ANSYS Group Properties”中设
置“WeldLocation = MidElementEdge”进行考虑。
⑦ 当考虑焊喉进行计算，采用焊缝单元中心位置应力进行，焊喉部分疲劳寿命计算，基于
焊缝单元“两条焊线”计算，后平均到中心位置。节点力方法需要采用线性单元。
NCode软件简介
Ncode 工程一体化疲劳设计软件
nCode提供复杂的工程软件及服务，让用户能够在工程设计中有效地管理产品的耐久性。nCode采取了开放的方式并与世界领先的供应商建立了密切的合作关系，已满足用户的需要。nCode与MSC.Software,MTS,PTC,Altair Engineering,SDRC,ANSYS,HKS等公司保持着积极的关系。许多世界领先的FEA产品，其疲劳寿命预报部分如MSC.Fatigue,Pro/ME-CHANICA.Fatigue Advisor,MTS RPC-Pro，均由nCode为其提供技术核心。
nCode是AEA科技上市公司集团的成员公司，该集团在全世界拥有4000多名不同学科和工程服务业务的雇员.当所设计的产品承受周期性载荷时，即使其所受应力完全处于静力安全标准之内，也可能发生失效。这种失效形式-疲劳，经常主导着产品的结构设计。Nsoft软件，现在的公司都保存了巨大的试验测量数据，要把这些数据转换成产品研发时的决策信息仍然是一个很大的挑战。nCode是一个可视化和能处理大容量信号数据的强大的软件解决方案，在给出结果时抓住最佳可行点并增加数据处理效率。 数据更合理、更迅捷
多平台nSoft环境允许从多方导入数据，包括SoMat数据采集器，遥感勘测设备和环境监控设备，还可利用nSoft波形生成器创建数据，从ASCII和二进制数据格式转换数据。在nSoft中能得到强有力的确认方法和分析功能。自动的完整分析过程能使工作效率显著提高。 表征、校验和加速分析
nSoft提供成熟的时域和频域分析方法以细察、校验数据的完整性。nSoft经过精心的设计能够迅速处理大规模文件和大量数据；nSoft能在几秒钟内以MTS RPC―III、SoMat SIF或nSoft DAC格式显示一百万个点和大规模时间历程。还能够去除不规则的平均漂移或尖峰信号，手工编辑信号，或自动操作处理大量数据。 智能化处理
