1、产品概述

疲劳失效是机械产品的主要失效模式。为保证产品的稳定、可靠运行，开展结构抗疲劳设计、强度校核工作，是产品研发部门设计工作中的重要工作项目。 产品的疲劳失效与几何因素、应力载荷因素、材料因素、使用环境等多种因素相关。为有效保证产品的质量，利用有限元手段进行全面、深入的疲劳分析以及预防，是解决产品疲劳失效工程问题的重要举措。

广州宝顺信息科技有限公司自主研发的疲劳寿命分析软件plifeFEA，是一款专门用于解决产品疲劳失效工程问题的CAE软件。该软件采用先进的有限元算法以及疲劳寿命模型，基于plifeFEA强大的分析引擎，帮助企业快速、精准识别产品的危险点位置（薄弱环节）并预测寿命，以便合理制定产品设计策略。plifeFEA软件具备产品应力寿命分析、拉伸寿命分析、焊接结构疲劳分析、裂纹增长寿命分析、腐蚀疲劳寿命分析等功能，且提供丰富的材料参数库、模型库，可满足产品疲劳分析工程急需。

2、产品特点

疲劳寿命分析软件plifeFEA，具有以下优势、特点：

（1）提供解析计算和基于有限元分析两种方法进行疲劳寿命分析，满足用户的不同使用需求；

（2）不仅支持应力寿命、拉伸寿命、焊接结构、多轴疲劳、利用率等分析，也提供裂纹增长及寿命预测、腐蚀应力开裂等疲劳分析；

（3）疲劳寿命分析软件plifeFEA，支持静态结构、等幅应力、变幅应力等不同情况下的疲劳分析，以及SN曲线估算以及修正等；

（4）提供疲劳寿命、累积损伤、疲劳强度、关键点、利用率等20多种参数的计算功能；

（5）基于有限元的疲劳分析方法，支持ANASYS、CATIA、SOLIDWORKS等CAD/CAED软件的数据导入，并提供EXCEL格式的自定义数据导入，满足不同用户输入数据的分析需求；

（6）与产品可靠性设计软件集成，建立覆盖产品全生命周期的可视化寿命管理平台；

（7）提供丰富的材料数据资源库，且可进行后台的维护管理。

3、功能介绍

疲劳分析建模，包括载荷建模、有限元模型建模、SN曲线、材料参数管理等功能。

（1）载荷建模

疲劳寿命分析软件plifeFEA的载荷建模，支持EXCEL格式的载荷定义方式，可导入EXCEL格式的载荷文件。 支持载荷的图形化显示。

（2）有限元模型建模

疲劳寿命分析软件plifeFEA，提供ANASYS、CATIA、SOLIDWORKS等CAD/CAED软件的有限元模型数据导入，并提供EXCEL格式的自定义数据导入。用户可以根据实际掌握的数据，灵活选用有限元模型数据导入方式。 支持线性、双线性、1维插值、2维插值等不同方式的应力加载方式。可设置拉伸、剪切等不同类型的应力以及不同方向的应力。 可设置有限元不同部位的材料属性。

（3）SN曲线建模

可通过软件提供的材料参数库，导入SN曲线。也可根据用户掌握的材料参数，自定义SN曲线。 SN曲线可定义的参数包括斜率、疲劳强度及对应的循环次数、拐点强度及对应的循环次数、应力范围值，并可定义材料的安全系数、损伤系数。 支持平均应力估算模型，包括线性、双线性、索德柏格、Goodman等10多种； 支持蓄水法、雨流法等7种循环应力计算方法。

（4）材料参数库

材料参数库，包括材料基本信息、拉伸数据、应变寿命和应力寿命数据、敏感性数据等。并且有专门的数据管理系统，可供用户进行材料数据的管理，支持Access、SQL类型数据库，用户可以进行数据的加载、编辑、创建、删除以及SN曲线绘图等的操作。 材料数据库提供了常用材料钢、铝合金、焊接材料的疲劳性能数据。

(5)疲劳分析

疲劳寿命分析软件plifeFEA，提供了丰富的分析功能，包括应力、拉伸疲劳寿命分析、裂纹增长及寿命分析、焊接结构的疲劳寿命分析、多轴疲劳分析、利用率分析、关键部位及关键点分析、腐蚀应力疲劳分析等。

支持疲劳寿命分析结果汇总，包括疲劳寿命、强度、损伤、应力值、应力范围、利用率、关键面等。

支持损伤（不同应力/不同方向）、应力、主要载荷、应力谱、应力范围分布、均值分布、莫尔应力圆、多轴分析、关键面板损伤、剪切力等多种类型的图形化分析；

支持不同方向应力的影响分析，以及最大拉伸、剪切应力的影响分析。

支持静态结构、等幅应力、变幅应力等不同情况下的疲劳分析。

支持叠加分析、累积损伤仿真分析，可满足不同阶段的产品累积损伤情况叠加分析。

(6)基于解析的疲劳寿命分析

在产品研制的不同阶段，疲劳分析的深入程度与需求一般不相同。为了满足用户在不同研制阶段的疲劳分析工作需求，疲劳寿命分析软件plifeFEA不仅提供基于有限元的疲劳分析功能，也提供了基于解析模型的疲劳分析功能，可用于产品设计的早期阶段寿命预测。

基于解析的疲劳分析，包括应力寿命计算、应变寿命计算、裂纹增长分析3部分。其中：

（a）应力寿命计算

应力寿命计算，可提供根据载荷参数、材料参数、调整因子、应力集中系数、安全系数，帮助用户快速计算应力寿命。 材料参数支持包括材料类型、材料极限应力、弹性模量、疲劳极限、循环次数、应力寿命曲线截距、斜率等参数设置。 调整因子支持根据加工类型判定调整因子以及自定义调整因子、支持根据应力方向的调整因子设置或自定义功能。调整因子计算支持的加工类型包括地面、机械加工、冷轧、热辊、调制锻造等加工手段。 应力集中系数，可直接选择软件plifeFEA提供的相同或者相似的几何模型库进行计算，或者自定义计算应力集中系数。 可计算得到不同的载荷、不同几何模型、不同材料参数、不同加工手段等情况下的疲劳寿命，以及根据寿命设计要求调整产品的设计参数。

（b）应变寿命计算

应变寿命计算，可提供根据载荷参数、材料参数、表面完整度调整因子、应力集中系数，帮助用户快速计算应力寿命。 材料参数支持包括材料类型、材料疲劳强度系数、疲劳强度指数、疲劳延性系数、弹性模量、疲劳极限、循环强度系数、循环强度、极限应力应力等参数设置。 表面完整度调整因子支持根据加工类型判定调整因子以及自定义调整因子功能。表面完整度调整因子支持的加工类型包括地面、机械加工、冷轧、热辊、调制锻造等加工手段。 应力集中系数，可直接选择软件plifeFEA提供的相同或者相似的几何模型库进行计算，或者自定义计算应力集中系数。

（c）裂纹增长及寿命分析

裂纹增长及寿命分析，支持根据载荷、材料、应力强度因子进行疲劳寿命的计算。 其中，材料参数支持材料类型（钢铁、铝、镍等）、裂纹增长截距、裂纹增长率、应力极限门限值、弹性模量等参数的设置。 应力强度因子支持直接输入或者根据模型计算得到。计算模型支持根据几何模型以及裂纹的基本信息进行计算。