导语：疲劳被称为机械构件的致命杀手，据统计，机械零部件的破坏很大比例是由疲劳引起的（根据不同的数据来源及统计方法，常见的比例在40%~90%）。发生在1842年的凡尔赛铁路事故、世界第一个大型喷气客机“彗星”号的空中解体、美国F-15战斗机的空中解体、震惊世界的德国高铁事故等知名灾难均源于金属的疲劳。
疲劳也是航空发动机部件失效的主要原因之一，根据1996年Cowles B等人对普惠公司军用发动机典型零部件失效模式的统计，在所有失效模式中，和疲劳相关的失效占到49%。民机和军机的失效模式比例或有不同，不同阶段比例也有变化，但足以说明疲劳在航空发动机零部件失效中所占比重。
航空发动机典型部件失效模式比例
航空发动机部件因疲劳失效导致的航空事故，我们不容忽视，软妹在这里就给大家简单介绍一下航空发动机的疲劳寿命分析，以及航空发动机疲劳分析软件有哪些。
疲劳寿命分析在航空燃气涡轮发动机设计分析中占有非常重要的地位，实际上，在投入使用的发动机所出现的结构问题中，疲劳破坏占了相当大的一部分，发动机的叶片、轮盘、轴、传动系统等几乎所有重要构建都存在疲劳计算的问题。发动机零部件疲劳破坏可粗略地分为两大类：高周疲劳（应力疲劳）和低周疲劳（应变疲劳），前者通常发生在高振动、低应力、低温零件上，如压气机叶片、管路系统、轴及传动系统等，而后者则主要发生在高应力、高温零件上，如涡轮叶片、轮盘、燃烧室等。
材料疲劳破坏的机理相当复杂，涉及固体物理、金属学、固体力学等广泛的学术领域，具有某些边缘学科的性质。适用的疲劳寿命预测技术主要侧重于宏观领域的研究，由于影响因素众多，要想比较准确地进行寿命预测，有如下几个方面的要求：
准确的材料固有疲劳特性参数（应力－寿命曲线、应变－寿命曲线等）
准确的零件“应力－时间”或“应变－时间”历程
精确的算法（如高精度多轴算法、能考虑初始加工应力/平均应力/温度效应/表面加工状态等各种因素对疲劳寿命的影响、方便而准确的载荷谱处理能力、有效的累计损伤理论等）
- Fe-safe
在通用结构力学分析能力的支持下，ANSYS以其专用高级疲劳分析程序FeSafe为主的疲劳寿命分析能力为航空发动机各种零部件的各种方式的疲劳寿命计算提供了非常完善的工具，其主要特色包括：超过200种材料的疲劳特性数据库以及Seeger算法近似计算材料疲劳特性参数；
- 丰富的单轴和多轴疲劳算法，尤其是基于准确的局部应力－应变计算、临界平面计算等独特技术的多轴疲劳分析提供了当今最高的疲劳寿命计算精度，它可分别考虑更大剪应变（适用于延展性好的材料）、更大正应变（适用于脆性材料）、Brown-Miller组合剪应变及法向应变（适用于绝大多数金属材料）等的多种方式；
- 提供了独一无二的疲劳功能：高温疲劳、蠕变疲劳、焊接疲劳、随机振动疲劳、微振磨损疲劳、铸铁疲劳、疲劳概率分析与评估、旋转对称疲劳模型等；
- 可考虑各种影响疲劳寿命的因素：残余加工应力、表面加工状态、开口敏感性、温度等；可轻松地处理复杂载荷历程，等等。
- ANSYS nCode DesignLife
ANSYS nCode DesignLife提供综合全面的诊断疲劳流程。这是一款业界领先的耐用性分析工具，全面集成在ANSYS Workbench环境中，简便易用，为FEA疲劳分析提供流畅的工作流程。专家用户能够根据代表实际产品受力情况的测量结果创建复杂的载荷“占空比”，此外他们还可以使用预测的载荷历程。创建完毕后，疲劳过程可以采集起来并重复使用。无需疲劳专业知识即可判断更新后的产品使用寿命，完成对修改后产品设计的评估。全程自动化让大部分错误无处遁形，确保分析结果一致，特别是在有多名工程师参与分析的大型组织机构中尤为如此。
- Pro-EMFATIC
- P-EF的快速，高效和准确的疲劳计算使Femap用户能够进行精确的耐久性预测，从而改善设计决策。
- P-EF是汽车行业，航空航天，造船，内燃机，核电站设备，工程机械，高端数控机床，制造设备，高科技电子等领域的理想应用。
- P-EF支持工业中用于裂纹发生预测的常见疲劳模型。它还提供用户定义的SN功能，允许用户引入自己的标准。P-EF满足耐用设计的大多数工程需求。
- MSC Fatigue
MSC Fatigue包括三种主要的疲劳寿命评估原理：应力寿命、应变寿命和裂纹扩展
1.应力寿命
应力寿命法是一种传统方法，也称为S-N法，应用于高周疲劳（HCF-低载荷-长寿命）。本方法不区分裂纹的萌生和扩展，预测产品失效的总寿命
2.应变寿命
应变寿命法用于高载荷下低寿命的预测（低周疲劳 LCF），考虑高载荷下的材料的屈服，采用应变寿命进行建模和评估零件的寿命，通常指形成一个工程裂纹。
3.裂纹扩展
弹性断裂力学（LEFM）用于预测部件中裂纹的扩展过程，直至瞬间断裂导致失效。本方法在航空行业广泛应用，损伤容限是航空行业的设计标准。
- FEMFAT
FEMFAT 综合考虑多种重要的相互作用疲劳影响，如材料特性、缺口、平均应力、表面粗糙度、温度场、塑性、机械与化学表面处理、零部件尺寸、焊缝特殊性能、焊点、自穿透铆钉、多轴载荷等等。
FEMFAT 结果可以用其它有限元后处理软件或者FEMFAT VISUALIZER 模块显示。结果类型包括损伤、耐久或静载安全系数以及应力、应力比和多轴度。高应力节点的所有相关材料数据、分析参数、应力张量，包括详细的疲劳结果，都记录在一个输出文件中。
软妹说：
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