汽车材料疲劳分析(2)

　　3.1.3.裂纹扩展寿命法
　　由于在汽车设计制造或使用环境的原因，可能造成零构件已经有裂纹或缺陷存在，对这些裂纹或缺陷的剩余疲劳寿命估算同样是保障汽车结构安全及延长使用寿命的一个重要环节。当前工程中预估疲劳裂纹扩展寿命理论的基础源自于Paris在1959首先提出的一种用断裂力学参数处理裂纹扩展的方法-LEFM。随着研究的深入，获得了大量工程材料的裂纹扩展速率曲线以及对各种含裂纹构件的应力强度因子解的建立，进一步促进这些理论在工程实际中的广泛应用。
　　目前用在汽车工业上的疲劳寿命的预测方法，基本上是前两种方法，即为应力法和局部应变法。
　　3.2.基于有限元分析的疲劳寿命预测
　　近年来，汽车市场的激烈竞争，进一步促进了疲劳寿命预估在汽车产品设计开发中应用。随着计算机虚拟仿真技术的快速发展，基于有限元软件分析对汽车零部件疲劳寿命估算已在国内外大汽车公司得到广泛应用。与传统的静强度和常规疲劳设计方法相比，它不但避免了只能"检验"、无法"预测"被动局面，而且能给零构件疲劳寿命分布图，计算出在给定载荷作用下不同设计方案预测的疲劳寿命，进而对比优化，选出最优方案。这样，汽车企业就减少试样的数量，缩短开发周期，节省开发成本，提高产品市场竞争力，而且疲劳寿命预测更能反应车辆复杂的实际使用环境，得到顾客的认可。
　　有限元疲劳分析方法一般包括静态（或准静态）疲劳分析法、瞬态疲劳分析法和振动疲劳分析法等，应根据实际情况合理选择。有限元软件有多种，其中MSC.Fatigue是一个通用性很强疲劳寿命分析工具，可灵活地用来估算复杂零构件的疲劳寿命，已在汽车和航空工业中已经得到广泛的应用。
　　4.结论
　　为了提高汽车产品的设计水平、缩短生产周期以及提高市场竞争力，必须对汽车材料进行抗疲劳寿命设计，工程实际应用，应根据载荷及结构特点，选择合理的疲劳分析方法，通过功能强大的有限元软件，进行疲劳寿命预测，进而优化产品设计，提高汽车企业自主开发能力。
　　参考文献：
　　[1]徐虹.汽车件的冷挤压工艺与疲劳寿命智能分析系统的研究[D].长春：吉林大学博士论文，2005，9～13..
　　[2]王成龙、张治.疲劳令析在汽车零部件议计中的应用[J].设计研究，2002，5：9～11.
　　[3]张林波等.有限元疲劳分析法在汽车工程中的应用[J].计算机辅助工程，2006，9（15）：195～198.

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