第1章 绪论 1
1.1疲劳的基本概念 1
1.1.1疲劳的定义 1
1.1.2疲劳的分类 1
1.1.3疲劳强度、疲劳极限与疲劳寿命 2
1.2疲劳设计方法 2
1.2.1无限寿命设计 3
1.2.2安全寿命设计（有限寿命设计） 3
1.2.3破损－安全设计 3
1.2.4损伤容限设计 3
1.3.1应力集中的影响 4
1.3影响疲劳强度的主要因素 4
1.2.5耐久性设计 4
1.3.2尺寸影响 5
1.3.3表面状况的影响 5
1.3.4载荷频率的影响 6
1.4确定疲劳寿命的方法 6
第2章 MSC.Fatigue介绍 8
2.1 MSC.Fatigue概况 8
2.2 MSC.Fatigue特点 8
2.3 MSC.Fatigue主要特征 9
2.4 MSC.Fatigue体系结构与模块简介 11
2.4.4 MSC.Fatigue Utilities高级疲劳和加载功能 12
2.4.3 MSC.Fatigue Fracture裂纹扩展分析 12
2.4.2 MSC.Fatigue Basic全寿命及初始裂纹分析 12
2.4.1 MSC.Fatigue Pre Post疲劳寿命分析前后处理器 12
2.4.5 MSC.FatigueVibration振动疲劳分析 13
2.4.6 MSC.Fatigue Spot Weld点焊的疲劳寿命分析 13
2.4.7 MSC.FatigueWheels车轮的疲劳寿命分析 13
2.4.8 MSC.FATIGUE Multiaxial多轴初始裂纹分析 13
2.4.9MSC.Fatigue Strain Gauge虚拟应变片测量 14
2.5疲劳耐久性管理的技术集成 14
2.5.1 疲劳测试 14
2.5.2疲劳模拟 14
2.5.3疲劳管理集成 14
2.6虚拟疲劳耐久性集成化分析流程 15
3.1.1疲劳问题 18
3.1.2疲劳发展史 18
第3章 MSC.Fatigue疲劳理论 18
3.1疲劳介绍 18
3.2全寿命分析 19
3.2.1 应力循环 19
3.2.2 S-N曲线 21
3.2.3确定S-N曲线的步骤 21
3.2.4 S-N曲线的极限 23
3.2.5 S-N曲线的拉伸特性 24
3.2.6平均应力的影响 24
3.3.1疲劳失效的微观方面 27
3.3裂纹萌生／应变寿命分析 27
3.3.2应变－寿命法 28
3.3.3单调应力－应变特性 29
3.3.4循环应力－应变曲线与迟滞回线 32
3.3.5应变－寿命曲线 35
3.3.6应变寿命和应力寿命 36
3.3.7过渡寿命 37
3.4疲劳累积损伤理论 38
3.4.1概述 38
3.4.2线性累积损伤理论 38
3.4.3双线性累积损伤理论 39
3.4.4非线性累积损伤理论 40
3.5.1疲劳载荷谱 41
3.5疲劳载荷谱处理 41
3.5.2雨流计数法 42
3.6疲劳的概率统计特性 44
3.7从UTS和E估计材料循环特性 50
3.8振动疲劳理论介绍 51
3.8.1使用时域还是频域方法 52
3.8.2随机过程理论的介绍 52
3.8.3一个线性系统对一个单随机工程的响应 61
3.8.4疲劳寿命评估的时域描述 65
3.8.5寿命评估的频域方法 68
3.8.6使用有限元的振动分析 70
6.2.4运行疲劳分析 1 73
3.9多轴疲劳理论 75
3.9.1 多轴疲劳基本概念 76
3.9.2多轴疲劳 78
3.10.1点焊疲劳介绍 86
3.10焊接疲劳分析方法 86
3.10.2焊缝疲劳介绍 89
第4章 使用MSC.Fatigue 92
4.1 MSC.Fatigue介绍 92
4.1.1 MSC.Fatigue模块 92
4.1.2 MSC.Fatigue目录结构 94
4.2.2 MSC.Fatigue在MSC.Patran环境下的安装 95
4.2.1硬件系统要求 95
4.2 MSC.Fatigue安装 95
4.2.3 MSC.Fatigue单独安装 99
4.3 使用MSC.Fatigue 101
4.3.1 分析操作 101
4.3.2作业设置 102
4.3.3作业文件 104
4.3.4分析参数 105
4.3.5材料信息表 109
4.3.6载荷信息表 110
4.3.7作业控制 111
4.3.8结果后处理 112
5.1全寿命（S-N）分析介绍 113
第5章 全寿命分析实例 113
5.2.2 分析模型 114
5.2带缺口平板疲劳寿命（S-N）分析 114
5.2.1 问题描述 114
5.2.3设置疲劳分析 116
5.2.4运行疲劳分析 122
5.2.5查看分析结果 123
5.2.6分析总结 127
5.3支架疲劳寿命（S-N）分析 127
5.3.1 问题描述 128
5.3.2分析模型 128
5.3.3 设置疲劳分析 130
5.3.4运行疲劳分析 136
5.3.5查看分析结果 137
5.4焊接部件疲劳寿命（S-N）分析 138
5.3.6分析总结 138
5.4.1 问题描述 139
5.4.2分析模型 139
5.4.3 设置疲劳分析 142
5.4.4运行疲劳分析 150
5.4.5查看分析结果 151
5.4.6分析总结 158
第6章 应变疲劳（ε-N）分析实例 159
6.1应变疲劳介绍 159
6.2 三脚支架结构应变疲劳分析 160
6.2.1 问题描述 160
6.2.2分析模型 161
6.2.3设置疲劳分析 162
6.2.5查看分析结果 173
6.2.6分析总结 175
6.3注塑模具残余应力分析 175
6.3.1 问题描述 176
6.3.2有限元模型 176
6.3.3设置第…次疲劳分析 178
6.3.4设置第二次疲劳分析 183
6.3.5研究平均应力的影响 186
6.3.6研究表面加工／热处理的影响 188
6.3.7分析总结 189
第7章 多轴疲劳分析实例 190
7.1 阶梯轴多轴疲劳分析 190
7.1.1 问题描述 190
7.1.2有限元模型 191
7.1.3两种载荷分别作用的全寿命疲劳分析 194
7.1.4多轴载荷疲劳分析 198
7.2转向节的多轴疲劳分析 203
7.2.1问题描述 204
7.2.2分析模型 205
7.2.3设置疲劳分析 207
7.2.4运行疲劳分析 213
7.2.5快速简化分析 214
7.2.6查看分析结果 217
7.2.7结果评价 218
7.2.8总结 226
第8章 裂纹扩展寿命分析实例 228
第9章 焊接疲劳分析实例 246
9.1 部分车身结构的点焊疲劳分析 246
9.1.1问题描述 246
9.1.2分析模型 247
9.1.3 点焊疲劳分析 247
9.1.4 结果评价 256
9.2 总结 261
第10章 软件应变片分析实例 263
10.1软件应变片介绍 263
10.2 脚支架结软件应变片分析 264
10.2.1 问题描述 264
10.2.2几何和有限元结果 265
10.2.3 时间历程提取 271
10.2.4相关分析技术 277
10.2.5总结 284
第11章 振动疲劳分析 285
11.1振动疲劳介绍 285
11.2.1问题描述 286
11.2振动疲劳分析实例 286
11.2.2准静态与PSD过程 287
11.2.3动力瞬态与PSD过程 311
11.2.4总结 314
第12章 疲劳综合设计及分析 315
12.1接线片和底座焊接结构的疲劳分析 315
12.1.1 问题描述 315
12.1.2 分析模型 315
12.1.3全寿命疲劳分析 317
12.1.4裂纹萌生疲劳分析 324
12.1.5 LEFM裂纹扩展疲劳分析 330
12.1.6总结 336
12.2.1问题描述 337
12.2发动机后支承多载荷工况疲劳分析 337
12.2.2 分析模型 338
12.2.3支架全寿命疲劳分析 339
12.2.4裂纹扩展疲劳分析 349
第13章 四轮摩托车控制臂疲劳寿命集成化分析 353
13.1 四轮摩托车控制臂疲劳寿命集成化分析流程 353
13.2分析流程1 354
13.3分析流程2 375
13.4分析流程3 377
13.5分析流程4 386
主要参考文献 395