李伟

摘要： 疲劳寿命是对轴承使用的一个基本要求，疲劳破坏是轴承破坏和失效的主要原因之一。在Ansys Workbench软件中，轴承在只承受径向载荷作用下，绘制出了疲劳破坏的云图。

Abstract:Fatigue life is a basic requirement of the usage of the bearing, fatigue failure is a major cause of the damage and failure of the bearings. In the Ansys Workbench software, the nephograms of the fatigue failure are mapped out only under the effect of radial loads.

关键词： 疲劳寿命；疲劳破坏；Ansys Workbench；云图

Key words: fatigue life；fatigue failure；Ansys Workbench；nephogram

中图分类号：TH133.3文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）23-0066-02

1疲劳概述

在小于极限载荷的外力作用下，结构发生破裂的现象称之为疲劳。在机械结构中，结构的失效形式有多种，其中疲劳失效就是常见的一种。载荷重复循环的加载对结构会造成疲劳破坏，按照载荷重复加载的次数可以将其分为高周疲劳和低周疲劳。高周疲劳是在载荷的重复循环次数比较高时产生的，例如循环次数为104~109时，就会产生高周疲劳；低周疲劳是在载荷的重复循环次数相对较低时产生的。应力疲劳多属于高周疲劳；而塑性变形常常伴随着低周疲劳。疲劳分析是在线性静力分析之后，通过设计仿真自动执行的。

2疲劳分析的程序

疲劳分析的步骤为：①指定模型材料特性；②选取S-N曲线；③定义接触区域；④定义网格控制；⑤施加载荷和约束；⑥（设定）需要的结果；⑦求解模型。

疲劳计算只支持对体和面的计算，对于线模型来说，目前还不能输出应力结果，所以对于线的疲劳计算是忽略的，在模型中，线可以给结构提供刚性，但在疲劳分析并不计算线模型。

2.1 指定模型材料特性由于有线性静力分析，所以需要用到杨氏模量和泊松比。本课题研究的是圆锥滚子轴承，因此取其材料为轴承钢GCr15（杨氏模量E=2.07×105MPa，泊松比μ=0.3）。……