《ANSYS nCode DesignLife 疲劳耐久性分析应用案例集》内容大纲

一、书籍定位与核心方向

• 定位：聚焦 ANSYS nCode DesignLife 软件的疲劳耐久性分析实战，以 “案例驱动” 为核心，衔接软件操作与工程实际需求
• 核心方向：覆盖疲劳分析关键流程（载荷处理、材料参数设置、寿命预测、结果验证），通过行业案例解析软件功能落地方法

二、基础理论与软件操作铺垫（第 1-2 章）

1. 疲劳耐久性分析基础（第 1 章）

• 疲劳失效核心概念：高周疲劳、低周疲劳、累积损伤理论（Miner 线性累积损伤法则）
• ANSYS nCode DesignLife 核心模块：FE-Fatigue、Durability、FE-Safe 等模块功能定位与适用场景
• 分析前置条件：载荷数据格式（如载荷谱、时间历程）、材料疲劳性能参数（S-N 曲线、ε-N 曲线）获取与导入要求

2. 软件基础操作流程（第 2 章）

• 界面与功能布局：项目树管理、分析模板调用、参数设置面板操作
• 基础分析流程：模型导入（与 ANSYS Workbench 协同操作）→载荷定义与加载→材料属性赋值→分析任务设置→结果后处理（寿命云图、损伤云图查看）
• 常见基础问题：模型兼容性处理、载荷单位一致性检查、材料参数缺失解决方案

三、行业案例模块（第 3-10 章）—— 核心内容

按 “通用机械 – 汽车 – 航空航天 – 土木工程 – 电子设备” 五大行业分类，每个案例含 “工程背景 – 分析目标 – 建模步骤 – 结果解读 – 优化建议” 五部分：

1. 通用机械行业案例（第 3-4 章）

• 案例 1：旋转轴类零件（电机轴）疲劳寿命分析（含载荷谱编辑、多轴疲劳修正）
• 案例 2：液压支架立柱疲劳耐久性评估（考虑静载与动载耦合、腐蚀环境影响）

2. 汽车行业案例（第 5-6 章）

• 案例 1：汽车悬架弹簧疲劳分析（道路载荷数据采集与处理、材料疲劳性能参数校准）
• 案例 2：车身焊接接头耐久性优化（考虑焊接残余应力、不同路况载荷工况对比）

3. 航空航天行业案例（第 7 章）

• 案例 1：飞机起落架关键构件疲劳寿命预测（高应力区网格细化、交变载荷循环计数）
• 案例 2：航空发动机叶片疲劳耐久性分析（高温环境材料性能衰减、振动载荷叠加）

4. 土木工程行业案例（第 8 章）

• 案例 1：桥梁支座疲劳寿命评估（车辆通行载荷谱建立、温度载荷耦合影响）
• 案例 2：建筑钢结构节点疲劳分析（地震载荷作用、螺栓连接预紧力影响）

5. 电子设备行业案例（第 9-10 章）

• 案例 1：手机外壳跌落疲劳耐久性分析（冲击载荷处理、塑料材料疲劳特性）
• 案例 2：动力电池包支架疲劳评估（振动载荷谱获取、轻量化设计后的耐久性验证）

四、进阶技巧与问题解决方案（第 11-12 章）

1. 高级分析技术（第 11 章）

• 多物理场耦合疲劳分析：热 – 结构耦合、振动 – 噪声耦合场景下的疲劳寿命计算
• 概率疲劳分析：考虑材料性能离散性、载荷波动的疲劳寿命可靠性评估
• 子模型技术应用：大模型中局部高应力区域的精细化疲劳分析

2. 常见问题与解决方案（第 12 章）

• 分析结果异常问题：寿命结果过短 / 过长的排查（网格质量、载荷设置、材料参数）
• 软件操作故障：模型导入失败、计算中断的处理方法
• 工程误差控制：仿真结果与物理试验数据的偏差修正（修正系数选取、工况匹配）

五、附录资源

• 附录 1：ANSYS nCode DesignLife 常用分析模板参数说明（含各模板适用场景）
• 附录 2：常用材料疲劳性能参数表（金属、复合材料、高分子材料典型数据）
• 附录 3：案例配套文件获取方式（模型文件、载荷数据、操作视频教程）