Ncode疲劳仿真分析培训大纲

一、 培训专题与对象

培训专题：ANSYS nCode DesignLife 结构疲劳寿命分析与工程应用高级实训
培训对象：

• 结构设计工程师、CAE仿真分析人员

• 机械、航空、汽车、土木、能源等领域科研人员及研究生

• 需要提升产品耐久性分析与故障预防能力的质量与工艺技术人员

二、 培训目标

1. 理论基础夯实：深入理解疲劳损伤机理（高周/低周疲劳）、累计损伤理论（Miner法则）及疲劳分析流程。

2. 软件操作精通：熟练掌握nCode DesignLife在Workbench平台及独立界面（Glyph Works）的操作，能独立完成从有限元结果导入到疲劳寿命评估的全流程。

3. 分析方法掌握：具备对应力疲劳（SN）、应变疲劳（EN）、振动疲劳（随机/谐波）、焊接疲劳及热机疲劳等实际工程问题的分析能力。

4. 工程问题解决：能够正确处理材料映射、载荷谱定义、平均应力修正及多轴评估等关键难点，精准定位结构薄弱环节，指导设计优化。

三、 详细培训内容

模块一：基础理论与软件入门

1. 疲劳分析理论基础：讲解疲劳破坏机理、S-N曲线（应力-寿命曲线）与E-N曲线（应变-寿命曲线）的定义与区别、高周与低周疲劳的适用范围、平均应力修正理论（Goodman, Gerber）及累计损伤理论（Miner准则）。

2. nCode DesignLife 概述与界面：介绍nCode在Ansys结构产品体系中的定位、DesignLife独立界面（Glyph Works）与Ansys Workbench集成界面（Mechanical Embedded）的区别与优势。

3. 疲劳分析五框图流程：详细解析nCode的核心思想——五框图（FE Input/载荷映射/材料映射/分析求解/结果显示），掌握Glyph的模块化拖拽式编程方法。

模块二：核心操作与载荷映射

4. 有限元结果导入与分组：学习从Ansys Mechanical导入RST文件的方法，如何在nCode中对几何实体、表面或节点进行分组（Groups），以便对不同区域赋予不同的材料或载荷。

5. 材料库管理与映射：掌握材料映射技术，学习内置材料库的调用、新材料（自定义S-N/E-N曲线）的创建方法，以及材料存活率（如50%/95%存活率）参数的设置技巧。

6. 载荷谱定义与Duty Cycle：讲解恒幅载荷、时间序列载荷（Time Series）、时间步载荷（Time Step）的映射方法。重点讲解工作周期（Duty Cycles）的设置，用于模拟多工况（如制动、转弯、颠簸）组合的复杂载荷谱。

模块三：基本疲劳分析方法

7. 应力疲劳（SN）分析：针对高周疲劳问题，讲解应力组合方法（如最大主应力、Von Mises）、多轴评估（Critical Plane临界平面法）以及平均应力修正的实际应用与参数选取。

8. 应变疲劳（EN）分析：针对低周疲劳（涉及塑性变形），讲解应变-寿命计算方法、弹塑性修正（Neuber修正）及多轴应变评估，结合弹塑性有限元结果进行寿命预测。

9. 后处理与结果解读：学习解读寿命云图（Life）、损伤云图（Damage）、安全系数云图（Factor of Safety）。掌握通过"热点探测"（Hot Spot Detection）功能自动识别危险区域及查看疲劳贡献度矩阵。

模块四：高级与专题分析

10. 振动疲劳分析：区别于静力学疲劳，讲解振动疲劳原理。涵盖谐波振动疲劳（基于频率响应）和随机振动疲劳（基于PSD功率谱密度响应）的完整仿真流程。

11. 焊接结构疲劳分析：针对汽车、轨道交通中常见的焊接结构，讲解基于结构应力法的焊缝疲劳分析。内容包括壳单元焊缝建模与实体单元焊缝建模的不同处理方式。

12. 多轴安全系数计算：针对复杂多轴应力状态（如同步的弯扭组合），讲解基于Dang Van准则等的多轴安全系数评估方法，预测裂纹萌生风险。

13. 热机与蠕变疲劳分析：针对高温环境下的部件（如排气歧管），讲解如何同时导入结构场结果和温度场结果，进行热机耦合疲劳分析及考虑蠕变效应的疲劳寿命评估。

模块五：专题拓展与实战

14. 复合材料疲劳分析：简介短纤维复合材料等各向异性材料的疲劳分析方法，讲解其在nCode中的特殊设置与评估准则。

15. 焊点疲劳分析：针对汽车车身点焊结构，讲解焊点的疲劳建模方法、受力分析及寿命预测技巧。

16. 实战案例演练：综合运用以上知识完成典型工程案例（如汽车控制臂应变疲劳、电子机柜随机振动疲劳、支架焊缝疲劳分析），完整走通"有限元计算-nCode映射-参数修正-优化建议"的全链路。

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