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Mean stress effects in fatigue of welded steel joints

David P.Kihl a ,Shahram Sarkani b,*

Carderock Division,Naval Surface Warfare Center,9500MacArthur Boulevard,West Bethesda,MD 20817-5700,USA b

Department of Civil,Mechanical and Environmental Engineering,George Washington University,Washington,DC 20052,USA

Abstract

Mean stress effects in steel weldments were examined under both constant and random narrowband amplitude fatigue loadings.The purpose of these tests was to provide experimental data with which to substantiate the use of analytical expressions to account for mean stress effects.Fatigue tests were performed under both tensile and compressive mean stress levels.Test results indicate agreement with the modi?ed Goodman equation to be favorable in accounting for the effect of tensile mean stresses on fatigue life.However,test results from high fatigue loadings (maximum stresses nominally above half ultimate)were found to possess better agreement with the Gerber formulation than with the modi?ed Goodman one.Behavior under compressive mean stresses indicated a linear correction relationship was required,which was less conservative than any of the relationships considered.Test results obtained under random amplitude fatigue loadings exhibited trends similar to those observed under constant amplitude loadings.This ?nding,along with supporting analysis,indicates that the same correction relationship can be used in the same manner for both constant amplitude and random (narrowband)amplitude loadings.q 1998Elsevier Science Ltd.All rights reserved.

Keywords:Mean stress effects on fatigue;Fatigue loadings of welded joints;Constant and random amplitude fatigue;Modi?ed Goodman correction;Gerber correction;Soderberg correction

1.Introduction

Many factors inˉuence the fatigue behavior of welded steel structures.While some are associated with the physical characteristics of the test specimen itself (geometry,surface condition,imperfections,residual stress),others are asso-ciated with the loading.Service loadings not only vary in type (axial,bending,etc.),but also in content (magnitude and frequency),whether deterministic or stochastic.The loading magnitude,however,may not always be referenced to a zero state of stress.This mean stress can manifest itself directly through the loading,i.e.applied mean stress,or indirectly through the physical characteristics of the test specimen or structure,i.e.residual stress.

A widely-accepted observation is that fatigue strength decreases as tensile mean stress increases.In other words,to attain the same endurance under cyclic loads,the applied stress range must decrease as the applied tensile mean stress increases.Although the existence of mean stress effects is acknowledged,these effects are often ignored.Although stress range is typically considered the dominant stress contribution to fatigue damage and mean stress is often considered a secondary contributor,proper quanti?cation

of these mean stress effects seems to remain a de?ciency in the area of structural fatigue assessment of welded steel structures.

Admittedly,mean level effects can be dif?cult to quan-tify.Mean stresses may interact with stresses at or near the endurance limit or near the yield strength of the material in a way that is different from the way they interact with stresses in the linear (on a log±log plot)portion of the S /N curve.The way mean stresses manifest themselves can also be dif?cult to quantify.Mean stress can be applied,as when a stress offset is superimposed on an external loading.Exam-ples of this condition include stresses resulting from initial static loadings,thermal changes,or loading changes during operation.However,once quanti?ed,mean stresses asso-ciated with external loadings can often be assumed to remain constant during the period of evaluation.Mean stres-ses can also be residual,as when a stress arises from uneven cooling after welding or local yielding.Residual stresses may actually relieve themselves by gradually dissipating under sustained cyclic loads.

The objective of this paper is to quantify,experimentally,the effects of mean level loadings which are superimposed on externally applied constant and random amplitude load-ings.Test specimens used are welded steel cruciforms.Results indicate that fatigue lives are reduced under tensile mean stress for both constant and random amplitude

Probabilistic Engineering Mechanics 14(1999)97±104

*Corresponding author.Tel.:11-202-994-6749;e-mail:sarkani@https://www.wendangku.net/doc/4a1449341.html,.

loadings.Under compressive mean stress,fatigue lives are increased.

2.Background

Experimental fatigue investigations date back nearly a hundred years.Early on,mean stress effects were recog-nised to have a potentially signi?cant effect on fatigue strength of structural members.These early efforts[1]led to analytical expressions for relating results of fatigue tests of plain(unwelded)specimens performed with a mean stress level to those performed without mean stress.These methods are referred to as mean stress correction equations. Such equations attempt to establish an`equivalent'zero mean stress cycle,S equ R 21,which would have caused the same amount of fatigue damage(cycles to failure)as the actual applied stress cycle,S ampl,superimposed on the nonzero mean stress.The R term in S equ R 21is the ratio of minimum applied stress to maximum applied stress,e.g.R 21indicates a fully reversed stress cycle with a zero mean stress.Typically,the tensile yield strength or tensile ulti-mate strength is used to normalize the mean stress which, together with the ratio of applied stress amplitude to equiva-lent R 21stress amplitude,can be expressed in a nondi-mensional form.The form of the equation is typically that of an interaction curve as shown below[2]:

s ampl s equ R 211

s mean

s ult;yld

23n

1(1)

When the exponent n equals one and the mean stress is normalized by the ultimate tensile strength,the expression is known as the modi?ed Goodman correction.When the exponent is two,the expression becomes the Gerber correc-tion.Similarly,when the mean stress is normalised by the yield strength and the exponent is one,the expression is known as the Soderberg correction.It should be noted that other mean stress correction models[3,4]exist but they rely heavily on parameters associated with localized strain beha-vior.Such models do not generally apply well to weldments, especially specimens having complicated geometry or uncertain material properties,i.e.at the heat-affected zone. Regardless of which correction equation is used,a zero-mean stress amplitude can be calculated to be equivalent to any combination of applied stress amplitude and mean stress (i.e.to result in the same number of cycles to failure).Mean stress corrections,if employed at all,are typically made for mean stress levels that are tensile.Increased fatigue strength associated with compressive mean stresses could be accounted for by using the modi?ed Goodman or Soderberg corrections,but little data are available with which to substantiate their use.The Gerber correction,because of the squared term containing the mean stress,would correct in the same manner for both tensile and compressive mean stress effects.

There seems to be a lack of consistency as to which mean stress correction formulation,if any,would provide an accu-rate account of mean stress effects.Other uncertainties are associated with how to account for compressive mean stress effects,and whether mean stress effects quanti?ed under constant amplitude loadings apply to stochastic loadings. This experimental investigation was undertaken in an attempt to improve the general lack of experimental data (especially weldments)with which to support the use of a given mean stress correction relationship.

3.Experimental investigation

In order to establish a data base from which mean stress effects could be quanti?ed,an experimental investigation was undertaken.The fatigue tests were conducted on welded steel cruciform-shaped specimens made of high strength low alloy(HSLA-80)steel.The specimens were 14in long,3.75in wide,and7/16in thick.Side attachments welded to both sides of the axially loaded member extended out2in.Although these side attachments were welded with full penetration?llet welds,they were not loaded.The?llet welds were deposited using a twin arc gas metal arc weld (GMAW)?xture with100s wire.A representative cruci-form specimen geometry is shown in Fig.1.

The long continuous member of the test specimens was axially loaded by means of hydraulic grips.The fatigue tests were run in servo-hydraulic load machines in load control mode until either the specimen failed or the test was suspended.

Under the concentrated stress,fatigue cracks generally started at the center of the weld toe adjacent to the loaded member and grew out toward the edges and through the thickness.Failure was de?ned when the compliance of the specimen at least doubled from its initial value.Failure sometimes resulted in the specimen completely separating into two pieces.Test specimens were examined to deter-mine the magnitude and distribution of residual stresses present.After a somewhat extensive investigation,it was concluded that magnitudes of residual stresses were not large enough to inˉuence the outcome of this study.This was not surprising,because high levels of residual stresses would not be expected in small specimens composed of thin plates.

Both nonzero mean constant amplitude and random amplitude axial loads were used in this investigation.The mean stress levels were simply superimposed onto zero-mean cyclic waveforms.The random loadings contained peaks and troughs distributed according to a Rayleigh prob-ability distribution,and therefore could be associated with a narrowband response to a Gaussian process.

To generate the random amplitude loadings,a single sequence of Rayleigh-distributed values was simulated using a?rst-order autoregressive technique[5].The sequence of10000values had a correlation coef?cient between consecutive values of0.95.A sequence of peaks

D.P.Kihl,S.Sarkani/Probabilistic Engineering Mechanics14(1999)97±104 98

and troughs was created by multiplying every other value by 21.A continuous waveform was then made by connecting the peaks and troughs by haversine curves.The continuous waveform had a unit root mean square (RMS)value and a zero mean value.For testing purposes,any simulated extrema that were greater than four times the RMS of the process were truncated,or clipped,to a chosen level of four times the RMS.Such clippings occurred no more frequently than once every 3000extreme.The ability to simulate a time history having the desired distribution of peaks,i.e.Rayleigh distribution,was assessed by comparing the ?rst 10moments of the simulated extrema with the theoretical values.The comparison showed the ?rst 10moments to be within 0.3%of the theoretical values before clipping and within 6%after clipping.

Loadings associated with a given RMS value were obtained by multiplying the unit RMS loading by the desired load level.Load levels were determined by multi-plying the desired axial stress level by the average cross-sectional area of the continuous member of the specimen.The RMS levels described in this report correspond to a zero-mean process.Any mean level stress considered was superimposed onto the original random loading.

4.Data analysis

Zero-mean and nonzero-mean constant amplitude test results are given in Tables 1and 2.Similarly,zero-mean

D.P.Kihl,S.Sarkani /Probabilistic Engineering Mechanics 14(1999)97±10499

Table 2

Constant amplitude nonzero-mean fatigue test results Stress amplitude (ksi)

Mean stress (ksi)

Cycles to failure Exp #1

Exp #2Exp #3Exp #41010958300132320011182800a 2451800102065070091140020425008864001050425800102680029078001535200151528150025520023660031810015302545001976002574002612003021015880018030017830033690030154240059500387003810030302550021300608002280030602210021300213001580040

220

135200

110

300

128200

113

000

Indicates fatigue test was suspended without

failure.

Fig.1.Typical cruciform-shaped test specimens.

Table 1

Constant amplitude zero-mean fatigue test results Stress amplitude (ksi)

Cycles to failure Exp #1

Exp #2

Exp #3Exp #4Exp #51012634300290370026195300a 1680560025000000a 1277560037329001118600810800139200015572000779500515000229200107160030665006190070600828007910045

500

14800

16300

200

18000

Indicates fatigue test was suspended without failure.

and nonzero-mean random amplitude test results are provided in Tables 3and 4.Note that most of the zero-mean data were previously presented by the authors [7];they are included here for completeness.

Data analysis [6]began with the construction of a constant amplitude S /N curve from the zero-mean tests.This was done by standard linear regression analyses.However,only the data at stress levels of 45,30,15and 12ksi were used in this analysis.Data at the 10ksi stress level,which contained runouts,were omitted from the analysis.The constant amplitude S /N curve and the resulting equation are shown in Fig.2.

Constant amplitude data from tests run at different mean stress levels were then compared to data represented by the

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100Table 3

Random amplitude zero-mean fatigue test results Stress amplitude (ksi)

Cycles to failure Exp #1

Exp #2Exp #3Exp #44161131002415430050539400a 4407800526850005496200786320042400007.515042001111300117810012163001048800068670090170046300015

93600

112600

128000

141200

Indicates fatigue test was suspended without failure.

Table 4

Random amplitude nonzero-mean fatigue test results Stress amplitude (ksi)

Mean stress (ksi)

Cycles to failure Exp #1

Exp #2Exp #3Exp #4525313140035742100a 1676340050016900a 102156712500419140023268001679800102026310018310024520021750010

72500

161700

123100

301700

Indicates fatigue test was suspended without

failure.

Fig.2.Constant amplitude S -N curve (fully reversed,R 21).

zero-mean S/N curve.At each test condition,a total of four experiments were performed,from which a geometric mean life was calculated.An equivalent zero-mean applied stress amplitude was then determined from the S/N curve using the geometric mean life.Both the equivalent zero-mean stress amplitude and the loading with a mean stress would have the same average cycles to failure and therefore contribute the same fatigue damage.

Similar calculations were performed for each data set and plotted on a nondimensional graph.Dividing the actual applied stress amplitude by the equivalent zero-mean stress amplitude made the ordinate axis nondimensional.Dividing the applied mean stress by the ultimate tensile or yield strength,as appropriate,made the abscissa nondimensional. For the random amplitude test results,an equivalent zero-mean RMS stress was determined using the Rayleigh approximation[8]equation given below:

N pred

2B=2s B x A

G 12B=2 (2)

This equation estimates the expected cycles to failure under a loading which has Rayleigh-distributed extrema. It assumes that linear cumulative damage theory[9,10] applies and that the constant amplitude S/N curve can be represented by a straight line on a log±log plot.Here,A and B are the life axis and slope of the constant amplitude S/iN curve,s x is the RMS stress of the narrowband random load-ing,and G(′)is the gamma function.

Before using this equation to predict the failure life of the cruciform specimens,it must be modi?ed slightly to account conservatively for the truncation of the few extrema to four times the RMS:

N pred

22B=2s2B x G12

2G12

;

S2max

2s2x

1S2B max exp2

S2max

2s2x

(3) where G(a,b)is the complementary incomplete gamma function and S max is the maximum(clipped)stress level:

G a;b

t a21e21d t(4)

To determine the equivalent zero-mean RMS stress,the modi?ed Rayleigh approximation equation was solved for s x using the S/N curve parameters and the geometric mean fatigue life from the nonzero-mean random loading.Values of the yield and ultimate strengths used were taken from the material certi?cation sheets supplied with the original base plate,i.e.s yld 90.5ksi and s ult 98.5ksi.The resulting graph is shown in Fig.3.Also plotted on this graph are the two mean stress correction relationships discussed earlier, the modi?ed Goodman and the Gerber,along with stress range if no correction is made.A similar graph,shown in Fig.4,is made using the tensile yield stress to normalize the mean stress instead of the ultimate tensile strength.Also shown on this?gure is the Soderberg correction,and,as before,the horizontal line indicating no mean stress correc-tion(stress range).Data used to generate these graphs can be found in Table5.

Results show that for tensile mean stresses,the constant amplitude data generally fall between the modi?ed

D.P.Kihl,S.Sarkani/Probabilistic Engineering Mechanics14(1999)97±104

101

Fig.3.Mean stress effects,test results normalized by ultimate tensile strength.

Goodman line and the Gerber parabola.The data that corre-spond to lower stress levels tend to lie closer to the modi?ed Goodman line.The data corresponding to higher stress levels tend to lie closer to the Gerber parabola.Sarkani and Lutes [11]observed good agreement between the Gerber correction and test data at stress levels correspond-ing to the yield strength.Their investigation did not,however,include the lower stress levels considered here.Further,their specimens contained very high levels of resi-dual stress and were much thicker than the test specimens used here.

It is interesting to note that the magnitude of mean stress,rather than the maximum stress level,seems to be the domi-nant variable,at least under tensile mean stresses.Speci-mens tested at the same mean stress but at different stress amplitude illustrate this point:essentially the same ratio of applied stress amplitude to equivalent zero-mean stress amplitude is obtained for a given mean stress level at differ-ent stress amplitude.Similar conclusions can be drawn based on data for the random amplitude loadings.Since the data tend to fall between the Goodman and Gerber curves,an appropriate choice for a mean stress correction relationship would be the Goodman relationship,the more conservative of the two.The Soderberg correction curve,although very close to the Goodman curve,is more conser-vative.Therefore nothing further is to be gained by its use.

D.P.Kihl,S.Sarkani /Probabilistic Engineering Mechanics 14(1999)97±104

102Fig.4.Mean stress effects,test results normalized by tensile yield strength.

Table 5

Constant amplitude equivalent zero-mean stress calculations Stress amplitude (ksi)

Mean stress (ksi)

Geometric mean life (cycles)

Equivalent R 21stress (ksi)S ampl /S equ S mean /S yld S mean /S ult R 120129590011.848 1.0130.0000.0002115056270015.3640.9760.0000.000213007180029.179 1.0280.0000.000214501710045.6240.9860.0000.0002110101459500a 11.4170.8760.1100.1020151527120019.2870.7780.1660.152030302950038.4960.7790.3310.30501020101790012.7740.7830.2210.2031/3153024110020.0070.7500.3310.3051/330602000043.4510.6900.6630.6091/330154390034.0120.8820.1660.15221/31050118200012.1930.8200.5520.5082/34022012120024.788 1.61420.22120.203233021020360021.089

1.423

20.110

20.102

S /N curve:log (N ) 9.5623.21￡log (S ampl )S ult 98.5ksi S yld 90.5ksi

Does not include suspended test results.

For compressive mean stresses,the test results were found to lie above both the modi?ed Goodman and the Gerber curves.Data lying above the curves would indicate that values obtained from either correction curve would be conservative.In reality,a lower equivalent zero-mean stress would be indicated,and hence a longer fatigue life would be expected.In fact,regression analysis performed on the data indicate that the following straight line would provide an acceptable correction for compressive mean stresses:

s amp s equ R 2113

s mean

s ult

1(5)

Similar conclusions can be drawn based on data from the random amplitude tests.Results of equivalent zero-mean RMS calculations for the random amplitude loadings can be found in https://www.wendangku.net/doc/4a1449341.html,paring the results of mean stress effects under constant amplitude with those under random amplitude load indicates that the same relationship could be used for both types of loading.This result is not entirely unexpected for the random loadings considered in this investigation,i.e.narrowband Gaussian(Rayleigh-distribu-ted extrema).It can be shown that for a process that has Rayleigh-distributed extrema,the constant amplitude S/N curve coef?cients can be related to the coef?cients of a random amplitude S/N curve using RMS stress instead of stress amplitude.Assuming that linear cumulative damage theory applies and the S/N curves can be represented by straight lines on a log±log plot,the following relationships can be established:

A RMS A

2B=2

G 12B=2

(6a)

B RMS B(6b) Here,A RMS and B RMS are the life axis intercept and slope of the random amplitude S/N curve,shown below,which is analogous to the constant amplitude S/N curve de?ned by parameters A and B,de?ned previously:

N A RMS s x B RMS(7) Mean stress corrections can be applied to the random amplitude loadings in a manner similar to the way they are analytically applied to constant amplitude loadings. The mean stress correction term,e.g.(12s mean/s ult)for a modi?ed Goodman correction,does not contain variables that are considered random.Furthermore,the equivalent stress amplitude is determined as the product of the correc-tion factor and the random amplitude stress.Note that the correction factor is a deterministic quantity.When dealing with narrowband Gaussian processes having a zero mean, the expected cycles to failure can be determined from Eq.

(2).If,however,the same narrowband Gaussian process is offset by a tensile mean stress,it can be shown that the expected cycles to failure are determined in a manner analo-gous to that used under constant amplitude loads:

N pred 12

s mean

s ult

￡

2B=2s B x A

G 12B=2

(8)

Noting the similarity between Eqs.(8)and(2),it can be concluded that the mean stress correction relationship expressed for constant amplitude loads,Eq.(1),can there-fore be applied in a similar manner to narrowband Gaussian random amplitude loads:

s RMS nonzero mean

s RMS equ zero mean

s mean

s ult;yld

23n

1(9)

Whether or not this relationship can be extended to nonnar-rowband loadings is deferred to a future investigation. Although nonnarrowband(Gaussian)loadings have an easily-de?nable probability density function(PDF)of stress peaks,the exact analytical relationship of that PDF to the PDF of stress cycles is not currently known.

D.P.Kihl,S.Sarkani/Probabilistic Engineering Mechanics14(1999)97±104103 Table6

Random amplitude equivalent zero-mean RMS stress calculations

RMS stress(ksi)Mean stress(ksi)Geometric mean life(cycles)Equivalent

zero-mean

RMS

stress(ksi)

S ampl/S equ S mean/S yld S mean/S ult

4011971000a 3.75 1.0670.0000.000 504709700 5.020.9960.0000.000 7.5012441007.590.9880.0000.000 1006116009.47 1.0560.0000.000 150********.830.9480.0000.000 5257245200a 4.38 1.14220.05520.051 102153238300 5.63 1.77620.16620.152 102022510012.930.7730.2210.203 104014450014.840.6740.4420.406 S/N curve:log(N) 9.5623.21￡log(S ampl)

S ult 98.5ksi

S yld 90.5ksi

a Does not include suspended test results.

5.Conclusions

Nonzero-mean fatigue test data associated with both constant amplitude and random amplitude loadings super-imposed upon a mean stress were generated to assess applied mean stress effects.Corresponding tests with zero-mean loadings had already been performed and were there-fore available for comparison.Both tensile and compressive mean loadings were considered.

Equivalent zero-mean stress loadings were determined which produced the same number of cycles to failure as did the nonzero-mean loadings.Mean stress correction equations relating the equivalent zero-mean stress loadings to the nonzero-mean stress loadings in terms of the mean stress and ultimate or yield strengths were evaluated.

Of the three mean stress correction equations evaluated, the test data indicated that the modi?ed Goodman equation produces generally conservative,if not accurate,agreement, especially at low tensile stress levels.At high levels of tensile stress,the Gerber correction proved to be a better mean stress correction relationship.Under compressive levels of mean stress,none of the relationships proved accu-rate.However,since the data under compressive mean stress appeared linear and since the modi?ed Goodman relation-ship worked well under tensile mean stress,a variation of the modi?ed Goodman correction was considered.The variation consisted of adjusting the slope parameter of the equation to?t the test data.This modi?cation was found also to work well for the narrowband random loading cases, although the correction would err slightly on the conserva-tive side.

It should be noted that none of the test data supported the use of the stress range approach,which essentially ignores the presence of any mean stresses.Whether this conclusion applies only to weldments having little or no residual stres-ses,or can be extended to larger,more complicated weld-ments having high residual stress,is not known.In any event,the stress range approach(i.e.no correction)was unconservative under tensile mean stress conditions and was conservative under compressive loadings.

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虚拟天文馆“学习指南”(六下)复习过程

虚拟天文馆“学习指南”(六下)

虚拟天文馆学习指南学习者：六（）姓名__________ 一、月球观察（一）观察同一天的不同时间，月球运动的方向： 1.打开虚拟天文馆，设置地点：苏州；时间：2016年4月17日15时 2．缩小画面,点亮"基点"按钮，调整方向使地面水平（东、南、西三字呈一直线）。点击“加快时间”按钮: 从地面观察，在同一天的不同时间，月球的运动方向是自______向______。 3.我们还观察到不仅月球这样运动，其他星体（除北极星外）的运动方向也是自______向______的。（二）观察不同日期的同一时间，月球的运动方向：缩小画面,点亮"基点"按钮，调整方向使地面水平（东、南、西三字呈一直线）。 1.设置观察时间：2016年4月7日20时（农历三月初一），不关闭“日期时间”窗口，逐一增加日期（时间始终为20时，分、秒忽略），连续观察月球的方位，直到2016年5月6日（农历三月三十）是一整个月。 2.同样的方法，继续往后推时间，观察下一个月的月球方位。你发现什么规律了么？从地面观察，月球在不同日期的同一时间，运动的方向是自_____向_______的。（三）观察月球的样子（月相） 1.打开“日期时间”窗口，设置时间为2016年4月10日20时（初四，7、8、9日观察不到月球）。不关闭“日期时间”窗口，点击月球。按画面右上角第二个“传感器”按钮，近距离观察月球的样子。注意：请不要用目镜观察，目镜观察到的图像是相反的。 2.逐一增加日期（时、分、秒忽略），连续观察月相的变化，找到规律，请连线。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

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实用为上！十大常用工具软件集锦随着电脑及互联网的普及，人们传统的工作方式、学习方式及思维方式逐渐发生变化，很多传统的信息查询方式都逐渐被电脑所取代，比如以前我们通常通过去书店买本词典来查询英语单词，而今我们只需安装一款免费的词典软件即可轻松查询单词甚至进行全文翻译，再比如现在很多人喜欢在网上淘宝，买到心仪的商品后很多人喜欢查询快递到达情况，我们再也无需要拿着快递单号去快递公司查询了直接在网上通过软件即可查询。为了生活的更加舒适和便捷，我们需要诸如此类的实用信息查询软件，随着这些软件大多是一些名不见经传的小软件，但是却是日常生活中实用性非常强的好工具，相信有了这些软件的帮助，我们的生活一定会更加舒适和便捷！ 1.淘友必备：快递查询软件推荐——快递精灵随着互联网的普及和人们消费观念的更新，网上购物已经被越来越多人所接受，网购成了时尚，成了不可阻挡的潮流，即使在全球金融风暴的阵阵寒流中，也依然可以看到“风景这边独好”。网购的不断发展，不仅仅给经营者和消费者带来实实在在的实惠，还带动了诸多行业的飞速发展，尤其是物流快递业，作为卖家与买家之间的纽带，快递业无疑遇到了行业发展的春天！很多网友在网购后盼货心情急切，因此对快递跟单查询产生大量需求，一般情况下用户可以进入快递公司的网站进行查询，但是由于快递公司比较多，四处查找快递公司的网址比较不便，因此小编这里为大家推荐一款可以直接查询快递跟单信息的小工具：快递精灵。

快递查询精灵资料：快递查询精灵软件预览：快递查询精灵可以帮助用户查询几乎所有快递公司的跟单信息，包括邮政快递、申通快递、圆通快递等淘宝网常见合作快递单位，如图所示，用户只需在程序界面左侧输入快递单号即可轻松跟踪到快递运输情况。注意：快递查询服务必须在联网状态下进行。

LMS TecWare疲劳载荷处理软件

疲劳载荷处理软件（LMS T ecWare）技术指标 ?系统要求 -操作系统：WindowsNT/2000， HP UX， SGI， Sun 工作站 ?任务管理和载荷时间历程管理（T ecW are Kernel 模块） -同时读入不同格式的多个文件中的任意多个时间历程，单个或多个同时显示、编辑 -时域信号编辑功能：同时对多个通道进行积分、微分、时间段剪切/粘贴、偏移/零点漂移初步矫正、数据平滑、函数生成时间历程信号、自动选择时间段… -可轻松地将时域信号在几种格式之间相互转换 -袖珍计算器和逻辑操作功能，根据数学函数生成时间历程 -桌面管理器用来管理所有数据对象并监控分析任务 -结果自动添加到当前桌面管理器中 -完全可自定义的用户界面（如菜单、按扭等） ?疲劳计数（T ecW are FatiCount 模块） -Rainflow（雨流），Range pair（程对）、level crossing（穿级）, symmetrical level crossing（对称穿级）, Peak Count（峰值计数）III … -一次批作业设置可以处理多个时间历程和通道 -交互式设置处理参数 -预定义的通用参数（滤波带宽、分级数、结果储存方案等） ?基于雨流矩阵的基本编辑和处理、重构为时间历程（T ecW are RainEdit 模块） -编辑雨流矩阵和雨流计数留数：改变分级大小和个数，对行/列/点/对角线进行计数值的修改/删除 -基于雨流矩阵的时间历程重构，进行加速模拟试验 ?基本的疲劳寿命估计(Falancs Strain & Stress 模块) -根据应变时间历程和材料特性计算该点的疲劳寿命，可以是应变片测得的时间历程 -根据载荷时间历程、应力集中系数和材料特性计算该点的疲劳寿命 -应力法和应变法多种损伤准则、均值校正 -可更改材料特性并存为新材料 ?基于雨流矩阵的载荷组合和外推（T ecW are RainExtra模块） -雨流矩阵的组合、叠加、差别比较等 -由短的时间历程生成雨流，外推到更长的使用工况 -扩展为更苛刻的载荷数据（更粗暴的驾驶员、更恶劣的试验路段等） ?耐久性试验信号处理(TecW are durability signal processing 模块) -提供处理时域信号常用的谱分析和附带交互式滤波器设计工具的频率滤波功能 -快速富氏变换（FFT）和逆变换，功率谱密度函数、频率响应函数、相干函数 -交互式滤波器设计工具：低通、高通、带通和组合式 ?高级耐久性试验信号处理(TecW are Advanced durability signal processing 模块) -检测信号异常、显示时域信号趋势。突出显示不正确的数据段，自动进行信号净化。 -自适应尖峰检测 -消除信号漂移 -逐帧信号分析 ?用多轴雨流技术进行多轴载荷分析（T ecW are MultiRain 和MultiRain Extension 模块） -把雨流矩阵扩展到包含相位影响的多轴向载荷分析 -叠加、外推为更长的测量数据，并重构为时间历程。基于雨流的所有著名的单轴向方法都扩展到多轴向。 ?多轴载荷的雨流投影滤波器(T ecW are RP filter 模块) -设定幅值大小，多通道统一滤波，显著缩短时间历程的长度，保持多轴载荷的相位特征 -保留频率特性，或者把能量损失限制在用户定义的频段内 -时间窗技术，用于保留窗内的频率特性 -试验预处理算法在需要时可以降低信号的斜率或频率

疲劳分析流程 fatigue

摘要：疲劳破坏是结构的主要失效形式，疲劳失效研究在结构安全分析中扮演着举足轻重的角色。因此结构的疲劳强度和疲劳寿命是其强度和可靠性研究的主要内容之一。机车车辆结构的疲劳设计必须服从一定的疲劳机理,并在系统结构的可靠性安全设计中考虑复合的疲劳设计技术的应用。国内的机车车辆主要结构部件的疲劳寿命评估和分析采用复合的疲劳设计技术，国外从疲劳寿命的理论计算和疲劳试验两个方面在疲劳研究和应用领域有很多新发展的理论方法和技术手段。不论国内国外，一批人几十年如一日致力于疲劳的研究，对疲劳问题研究贡献颇多。关键词：疲劳 UIC标准疲劳载荷 IIW标准 S-N曲线机车车辆一、国内外轨道车辆的疲劳研究现状 6月30日15时，备受关注的京沪高铁正式开通运营。作为新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路，京沪高铁贯通“三市四省”，串起京沪“经济走廊”。京沪高铁的开通，不仅乘客可以享受到便捷与实惠，沿线城市也需面对高铁带来的机遇和挑战。在享受这些待遇的同时，专家指出，各省市要想从中分得一杯羹，配套设施建设以及机车车辆的安全性绝对不容忽略。根据机车车辆的现代设计方法，对结构在要求做到尽可能轻量化的同时，也要求具备高度可靠性和足够的安全性。这两者之间常常出现矛盾，因此，如何准确研究其关键结构部件在运行中的使用寿命以及如何进行结构的抗疲劳设计是结构强度寿命预测领域研究中的前沿课题。在随机动载作用下的结构疲劳设计更是成为当前机车车辆结构疲劳设计的研究重点，而如何预测关键结构和部件的疲劳寿命又是未来机车车辆结构疲劳设计的重要发展方向之一。机车车辆承受的外部载荷大部分是随时间而变化的循环随机载荷。在这种随机动载荷的作用下，机车车辆的许多构件都产生动态应力，引起疲劳损伤，而损伤累积后的结构破坏的形式经常是疲劳裂纹的萌生和最终结构的断裂破坏。随着国内铁路运行速度的不断提高，一些关键结构部件，如转向架的构架、牵引拉杆等都出现了一些断裂事故。因此，机车车辆的结构疲劳设计已经逐渐成为机车车辆新产品开发前期的必要过程之一，而通过有效的计算方法预测结构的疲劳寿命是结构设计的重要目标。 1.1国外早在十九世纪后期德国工程师Wohler系统论述了疲劳寿命和循环应力的关系并提出了S-N 曲线和疲劳极限的概念以来，国内外疲劳领域的研究已经产生了大量新的研究方法和研究成果。结构疲劳设计中主要有两方面的问题：一是用一定材料制成的构件的疲劳寿命曲线；二是结构件的工作应力谱，也就是载荷谱。载荷谱包括外部的载荷及动态特性对结构的影响。根据疲劳寿命曲线和工作应力谱的关系，有3种设计概念：静态设计(仅考虑静强度)；工作应力须低于疲劳寿命曲线的疲劳耐久限设计；根据工作强度设计，即运用实际使用条件下的载荷谱。实际载荷因为受到车辆等诸多因素的影响而有相当大的离散性，它严重地影响了载荷谱的最大应力幅值、分布函数及全部循环数。为了对疲劳寿命进行准确的评价，必须知道设计谱的存在概率，并且考虑实际载荷离散性，才可以确定结构可靠的疲劳寿命。 20世纪60年代，世界上第一条高速铁路建成，自那时起，一些国外高速铁路发达国家已经深入研究机车车辆结构轻量化带来的关键结构部件的疲劳强度和疲劳寿命预测问题。其中，包括日本对车轴和焊接构架疲劳问题的研究；法国和德国采用试验台仿真和实际线路相结合的技术开发出试验用的机车车辆疲劳分析方法；英国和美国对转向架累计损伤疲劳方面的研究等等。在这些研究中提出了大量有效的疲劳寿命的预测研究方法。 1.2、国内 1.2.1国内疲劳研究现状与方法国内铁路相关的科研院所对结构的疲劳寿命也展开了大量的研究和分析，并且得到了很多研

workbench与其他软件联合疲劳寿命分析

联合 ANSYS WORKBENCH和DESIGNLIFE进行疲劳分析分类： CAE 疲劳分析 ansys 疲劳失效是机械零部件失效的主要形式。如何对这些结构进行有效的疲劳分析，引起了很多产品设计工程师的关注。对于一般零部件的疲劳分析，并没有理论公式可以解决，几乎都是依据有限元技术以及疲劳分析技术。因此联合有限元分析软件和疲劳分析软件，对这些零部件进行疲劳分析，是解决这类问题的有效途径。 ANSYS WORKBENH是世界上著名的以多物理场分析为特色的有限元分析软件，而DESIGNLIFE是NCODE公司的功能强大的疲劳分析软件。本文以材料力学中中一根变截面轴的弯扭组合的疲劳分析为例，说明如何联合这两款软件对之进行疲劳分析。问题描述如下：一根变截面轴，左边轴段（蓝色部分）固定，而在最右边轴段上（红色部分）施加一个1N 的集中力（它导致弯曲变形）和一个1000Nmm的集中力偶（它导致扭转变形），对于这两种载荷的时间历程，使用力传感器进行测定94秒，得到如下图所示的时间历程曲线。上图中的红色曲线图反应了集中力随时间的变化规律，横坐标是时间，单位是秒，这里测试了94秒。而纵坐标是载荷的大小。从图中可以看出，最大的载荷是18KN左右，而且也可

以看到，载荷的变化很不规则，并非理想的循环方式。而蓝色曲线反应的是集中力偶随时间变化的规律，其幅值在-2717到2834之间改变。该轴的材料已经给定，是碳钢SAE1045_390_QT. 现在要求对该轴进行疲劳分析。使用WORKBENCH和DESIGNLIFE对之进行疲劳分析，分为两步。第一步是在WORKBENCH中建立有限元模型，并分别施加集中力和集中力偶，通过计算，得到两种情况的米塞斯应力，这相当于两种工况，这样可以得到ANSYS WORKBENCH的结构分析结果文件*.rst.第二步在DESIGNLIFE中进行，首先根据疲劳分析的五框图，构造疲劳分析流程，然后分别设定各个框图的属性，即有限元结果文件，载荷文件，材料文件，疲劳分析选项，然后启动分析，通过后处理以查看轴上各点的疲劳寿命。 1. WORKBENCH中建立有限元模型并进行分析。（1）使用designmodeler创建几何模型。（2）设置材料属性。（3）划分网格。（4）设置分析选项。这里设置两个载荷步，其目的只是分开弯曲和扭转这两种工况。

虚拟天文馆操作手册

最佳答案移动和选取前后翻页放大缩小移动和选取CTRL+上下箭头放大缩小移动和选取鼠标滚轮放大缩小移动和选取鼠标左键选择天体移动和选取鼠标右键取消天体选择移动和选取反斜杠(\) 自动缩小移动和选取正斜杠(/) 自动放大到所选物体移动和选取空格键将所选物体置于屏幕中心显示回车键切换赤道仪和经纬仪显示F1 全屏显示模式开关显示c 星座连线显示开关显示b 星座界线显示开关显示v 星座名称显示开关显示r 星座艺术图像显示开关显示d 星名显示开关显示n 星云名称显示开关：不显示/显示简称/显示全称显示e 天球赤道坐标网格显示开关显示z 循环显示：地平线/地平坐标网格/都不显示显示p 循环显示：无行星标签/有行星标签/行星标签和轨道显示g 地面显示开关显示a 大气显示开关显示f 地平雾气显示开关显示q 方向基点（东、西、南、北）显示开关显示o 切换月面显示比例（4倍/1倍）显示t 天体追踪开关（移动天幕，始终将选中的天体显示在屏幕中央）显示s 恒星显示开关显示4 或者,(逗号) 循环显示：黄道/黄道和行星轨道/不显示显示5 或者 .(句号) 天球赤道显示开关窗口及其他控制CTRL+s 截取屏幕图像写入stellarium*.bmp文件窗口及其他控制CTRL+r 显示/关闭脚本记录器窗口及其他控制CTRL+f 显示/关闭搜索窗口窗口及其他控制h 显示/关闭帮助窗口窗口及其他控制i 显示/关闭信息窗口窗口及其他控制数字1 显示/关闭设置窗口窗口及其他控制m 显示/关闭文字菜单窗口及其他控制ESC 关闭打开的窗口（帮助、信息、设置等窗口）时间和日期6 暂停时间流动（在脚本运行时为暂停脚本执行）时间和日期7 设置时间流动速度为0（时间停止）时间和日期8 将时间设为当前时间时间和日期j 减慢时间流动（在脚本运行时为降低脚本速度）时间和日期k 设置时间流动速度为正常时间和日期l 加速时间流动（在脚本运行时为加快脚本速度）时间和日期- 时间后退24小时

abaqus与fatigue结合疲劳分析

a b a q u s与f a t i g u e结合疲劳分析公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

Fatigue 分析实例为如图1所示的中心孔板，材料为LY12-CZ ，板宽50mm,孔直径为8mm ，板厚1mm 。LY12-CZ 铝板弹性模量GPa E 68=，强度极限MPa b 482=σ。在板的两边施加1MPa 的均布拉应力。图1 中心孔板结构示意图 1、应力计算结果与分析对上述模型进行有限元计算，结果应力云图如图2所示。

图2 应力云图 2、*.Fil文件说明 *.fil文件是ABAQUS的一种二进制输出文件，供其他软件（如Patran）后处理使用，如生成X-Y曲线，制作二维表格等，可以输出的项目包括：单元、节点、接触面、能量、模态、梁截面等的输出信息，输出的方法是在INP文件中增加输出指令，生成*.fil文件的步骤如下对ABAQUS/Standard，可以直接输出.fil文件，步骤如下：在inp文件中，step步骤之后， end step步骤之前，加上以下内容：

*NODE FILE RF,U,V **输出节点的作用力(RF)，位移(U,V)到*.fil中 *EL FILE S,E **输出单元应力(S)，应变(E)到*.fil中在abaqus的job界面重新运行inp文件，即可得到对应的fil文件3、疲劳寿命估算疲劳寿命估算需用到软件中的模块。如图3所示，位于的Tools菜单下，点击Main Interface即可进入模块主界面。图3 在中进入界面

[硕士论文] 虚拟天文台数据访问服务(VO-DAS)之任务调度研究及VO-DAS的应用

分类号密级 UDC编号华中师范大学硕士学位论文虚拟天文台数据访问服务(VO-DAS)之任务调度研究及VO-DAS的应用田海俊指导教师郑小平教授、赵永恒研究员、崔辰州副研究员华中师范大学物理科学与技术学院申请学位级别硕士学科专业名称理论物理论文提交日期2007年6月论文答辩日期2007年6月培养单位物理科学与技术学院学位授予单位华中师范大学答辩委员会主席

Job Scheduling Research in Virtual Observatory Data Access Service(VO-DAS) and VO-DAS Application Hai-Jun Tian Supervisor: Prof.Xiao-Ping Zheng&Prof.Yong-Heng Zhao&Dr.Chen-Zhou Cui HuaZhong Normal University May,2007 Submitted in total ful?lment of the requirements for the degree of Master in Theory of Physics

摘要天文观测数据资源具有时间跨度大、数据量大、存储管理分散、管理工具驳杂等特点。如何提供给天文学家一个统一访问这些分布存放的异构数据资源的方案，是虚拟天文台的一个重要研究课题。计算机与互联网技术的飞速发展，网格技术、XML技术、语义网技术等全新IT技术的涌现，以及在此技术背景下，国际虚拟天文台联盟(IVOA)依据天文自身的特点不断提出并完善的各种规范标准，使得海量、分布式、多波段天文数据的无缝融合和处理成为可能。对于异地异构数据的统一访问，我们基于开放网格服务架构（OGSA）提出了一种网格的解决方案：使用OGSA-DAI技术实现了对异地异构的天文星表数据、图像数据和光谱数据的统一封装（DataNode）；利用ADQL语言完成对任务的统一描述；基于WSRF框架完善了对数据资源、计算资源以及存储资源的任务调度。我们设计的虚拟天文台数据访问服务（VO-DAS）实现了对数据资源、计算资源、存储资源的自动发现以及异地异构数据的联合访问并对访问结果进行数据分析的一体化工作模式，这将使天文数据源的多波段交叉证认、海量数据分析及对分析结果的可视化等成为可能。VO-DAS支持国际虚拟天文台联盟（IVOA）的各项相关标准，使得它具有良好的互操作性，它的对外接口简单实用、可以针对不同需求的天文数据用户发展出多种网格应用产品。论文以VO-DAS的任务调度及其实现为重点，分别对VO-DAS的设计模式、Session 机制、生命周期、资源销毁、异常处理等模块进行了详细的阐述，并从多个角度分别给出了系统的设计图。为了验证以OGSA-DAI为基础的天文数据访问的可行性和性能，我们采用两个科学范例对VO-DAS原型进行了实验。论文最后以VO-DAS对China-VO Ephemeris WS计算平台的扩展为例，介绍了VO-DAS外部接口的扩展方法,以及VO-DAS在星历计算方面的应用，并简要阐述了VO-DAS在其他方面的科学应用。关键词：虚拟天文台，数据访问，网格技术，OGSA-DAI

常用工具软件的的分类

常用工具软件的的分类、安装于使用技巧 XXX XXX系XXX专业1101B 随着社会的发展，计算机在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。目前，人类社会已经进入了计算机网络时代，计算机和互联网已经深深地进入到老百姓的日常生活工作和学习中。当然，学习怎么使用计算机也是人们所必须的，要想学习如何使用当然要从最简单开始--使用计算机常用的软件。下面介绍一下什么是工具软件：它是为了方便用户管理计算机系统而专门设计的软件。他们是为了增强和扩充原有的操作系统的某些功能而安装使用的的辅助性软件。有了它们可以是我们更方便、更快捷的使用计算机。下面介绍常用工具软件的分类安装与使用。一、常用工具软件的分类： 1、安全类工具软件： 2、、系统工具软件： 3、网络工具软件： 4、网络软件通信工具： 5、文件管工具软件： 6、图文处理工具软件： 7、媒体播放与制作工具软件：二、常用工具软件的安装软件安装时一定要注意软件的安全性。有些软件可能含有某些未知的病毒或木马。所以尽量使用安全的即“绿色”的软件。如果想使用该软件，但又不知道该软件的安全性可以通过

安装虚拟机对该软件进行安装和测试。下面简单介绍一个常用工具软件的安装过程。暴风影音：（1）、打开暴风影音安装包，进入暴风影音安装向导，对许可协议选择“接受”。（2）、选定安装组件（3）选择目标文件夹

（4）、暴风影音进入安装状态，当进度条充满，“下一步”按钮由灰变黑时，点击。（5）、选择软件推荐（6）安装完成三、使用技巧

软件在使用时有的附加有说明文档，如有疑问，可以点击文档获取。软件在使用的过程中要注意防护，防止其被病毒入侵，或者感染木马。若对软件不放心可以使用虚拟机对软件进行使用和操作。

疲劳分析计算的流程

疲劳分析，从零开始 1 测量应变、应力谱图（1）衡量应力集中的区域，布置应变片可以通过模拟（有限元）或试验（原型上涂上一层油漆，待油漆干后施加载荷，油漆剥落的地方应力集中），确定应力集中的区域，然后按左下图在应力集中区域布置三个应变片：因为材料是各向同性，所以x,y方向并不一定是水平和竖直方向，但两者一定要垂直，中间一个一定要和x,y方向成45°角。（2）根据测的应变和材料性能，计算应力测得的三个应变，分别记为εx, εy, εxy。两个主应力（假设只有弹性变形）：其中，E为材料的弹性模量，μ为泊松比。根据这两个主应力，可以计算出有些方法可能需要的等效应力（主要目的是将多分量的应力状态转化为一个数值，以方便应用材料的疲劳数据），如米塞斯等效应力：

()()222122121σσσσσ++-=m 或最大剪应力： ()2121 σσστ-= 实际测量的是应变-时间谱图，应力（或等效应力）-时间谱图可由上述公式计算。（３）分解谱图就是对上面测得的应力（应变）－时间谱图进行分解统计，计算出不同应力（包括幅度和平均值）循环下的次数，以便计算累积的损伤。最常用的是雨流法（rainflow counting method ）。 2 获取材料数据如果载荷频率不高，可以做一组简单的疲劳测试（正弦应力，拉压或弯曲均可，有国家标准）：得到一条应力-寿命（即循环次数）曲线，即所谓的S-N 曲线：

1：如果载荷频率较高或温度变化较大，还要测量不同平均应力和不同温度下的S-N 载荷，以便进行插值计算，因为此时平均应力对寿命有影响。也可以根据不同的经验公式（如Ｇｏｏｄｍａｎ准则，Ｇｅｒｂｅｒ准则等），以及其他材料性能（如拉伸强度，破坏强度等），由普通的Ｓ－Ｎ曲线（即平均应力为０）来计算平均应力不为零时对应的疲劳寿命。 2：如果材料数据极为有限，或者公司很穷很懒不愿做疲劳试验，也可以由材料的强度估算疲劳性能。 3：:如果出现塑性应变，累计损伤一般基于应变－寿命曲线（即Ｅ－Ｎ曲线），所以需要施加应变载荷。 3 损伤计算到目前为止，疲劳分析基本上是基于经验公式，还没有完全统一的理论。损伤累积的计算方法有很多种，最常用的是线性累计损伤（即Ｍiner 准则），但其结果不保守，计算得到的寿命偏高。 ∑∑≥=0.1,f i i i N n D 准确度比较高的累计准则是双线性准则，并且计算比“破坏曲线法”要容易，所以，是一个很好的折衷选择。

结构疲劳分析技术新进展

媒体文章结构疲劳分析技术新进展安世亚太雷先华众所周知，疲劳累积损伤是导致航空产品结构失效的主要原因之一，而结构失效往往给航空器带来灾难性后果，因而在现代航空产品设计中通常要求进行较为准确的结构疲劳寿命预测。由于疲劳的形式和影响结构疲劳的因素都非常繁多，因而并没有一套放之四海而皆准的疲劳寿命预测算法，多数算法都只能在某些特定情况下才能获得满足工程精度要求的预测结果。现代疲劳分析软件通常需要在通用疲劳算法的丰富性和先进性（核心）、有限元应力应变计算的准确性和精确性（基础）、以及针对特殊疲劳问题进行处理的方法多样性和完整性（全面）等方面进行持续不断的改进方能较好地满足工程设计的要求。下面我们以安世亚太高级疲劳分析软件Fe-safe为例，简要阐述其在这些方面的新进展。 1．基于临界平面法的精确多轴疲劳算法航空器上的零部件通常都是在多轴疲劳载荷作用下工作，此时，材料的循环应力应变关系由于受到加载路径的影响而变得相当复杂。目前，多轴疲劳破坏的准则主要有三大类：应力准则、应变准则和能量准则。众多分析及试验对比证明，组合最大剪应变和法向应变的Brown-Miller准则和Wang-Brown准则对于韧性材料具有最好的计算精度，而主应变准则则适合于脆性材料。对于航空结构中常见的、而且是最复杂的多轴非比例加载情况，由于载荷间的相位关系在不断变化，结构中每个位置点处的主应力/应变、最大剪应力/应变等参数的方向（所在平面）都是随加载历程而不断变化的，也就是说损伤累积在每个位置处都有方向性。对于很多软件所采用的Wang-Brown准则，它无法直接考虑这种方向变化性，只是利用了一个附加的材料参数来考虑法向应变对裂纹萌生的影响。 Fe-safe独特地提供了“临界平面”算法来配合Brown-Miller准则、主应变准则等，以获得最好的计算精度。临界平面法的核心思想是：将每个位置处的应变分解到按某种规律变化的一系列平面上，计算每个平面上的损伤，以这些平面中的最小寿命作为该位置的寿命。 2．独特的焊接结构疲劳算法焊接连接是航空器上非常常见的结构连接方式，在航空结构设计中具有非常重要的地位，但焊接部位同时也是最容易产生疲劳裂纹问题的位置。现有疲劳分析软件几乎无一例外都是按照“焊接分类”（如英国BS7608标准）的方法来进行焊接结构疲劳分析的，该方法在大量工程实例的基础上根据预期的疲劳裂纹位置而将焊接结构分为数个类型（B、C、D、E、F、F2、G、W等），每个类型对应一条相互平行的S-N曲线用于疲劳评估。因此，在焊接结构疲劳分析中存在两个主要问题极大地影响了其工程应用：一是焊接分类的标准难以把握（事实上焊接类型是无穷多的）；二是由于焊接位置通常都是应力集中位置，难以精确计算应力分布。

巧用虚拟天文馆软件Stellarium演示太阳周日视运动轨迹_贺志康

福建师范大学地理科学学院（350007）　贺志康巧用虚拟天文馆软件Stellarium 演示太阳周日视运动轨迹在高中地理必修1[1]《地球的运动》这一节中，昼夜交替与正午太阳高度角的变化两部分内容都涉及到一个知识点即太阳的周日运动。2012年安徽高考文综选择题第30题的正确解答就需要先确定太阳的方位，相类似的题目也比较常见，但鉴于平时疏于观察与空间思维能力有限等原因，大部分学生对这个知识点感觉很困难，难以理解与掌握。可以说，太阳周日视运动既是重点，也是难点。通过虚拟天文馆软件Stellarium 模拟太阳周日视运动，演示其运动轨迹，形象而又生动，有助于学生从感性认识向理性认识的转变，利于学生对太阳周日视运动的理解。一、虚拟天文馆软件简介虚拟天文馆软件Stellarium 是一款免费的虚拟星象仪的计算机软件。它使用OpenGL 对星空进行实时渲染，在电脑桌面上生成一块虚拟3D 天空，所模拟的星空效果与用肉眼，望远镜或者天文望远镜进行实际观察所看到的星空基本没有什么区别，形象逼真。它可以根据观测者所在的地方时和位置，计算天空中太阳、月球、行星和恒星的位置，并将其显示出来。它还可以绘制星座、虚拟天文现象（如日食、月食和流星雨等)。总之，Stellarium 是一款功能极其强大的软件，深受广大天文爱好者的喜欢，对地理教师的教学也很有用。二、部分操作按键 Stellarium 提供了较多的键盘操作指令，版本更新很快。现在以Stellarium 0.12.1为例，将部分可能与演示操作有关的按键列出（如表1），剩余部分的操作指令，读者如有兴趣，打开软件后，按F1键进一步了解。表1 操作按键说明按键说明鼠标滚轮放大缩小鼠标左键选择天体或移动画面鼠标右键取消天体选择 F1说明F2设定F5日期及时间F6所在地点Z 地平坐标网格 Q 基点 J 减缓时间流逝K 正常时间速度8调至当前时刻L 加快时间流逝 Ctrl+Q 退出三、演示过程下载安装完Stellarium 后，打开软件，此时如果显示为英文，则按F2键，出现一个界面，点击中间的下拉菜单进行语言设置，将语言设置为简体中文。软件初始设置地点为法国巴黎，时间是与电脑时间同步。以北京为例，来演示当地2013年6月1日的太阳周日视运动轨迹。按F6键，则会出现一个界面，在这个界面的右上角的下拉菜单中寻找“北京”，或者先通过其他途径找到北京的经纬度，再在该界面的左下角输入北京的经纬度数值。北京的经纬度为东经116.46°，北纬39.92°。然后按住左键，拉动画面，找到“东”方向。若找不到，按Q 键。同时按Z 键，此时画面会显示地平坐标网络。接着找到太阳，单击鼠标左键，将太阳选中，此时画面左上角会出现与太阳相关的天文参数，如太阳的星等、赤经与赤纬、时角与赤纬等，特别摘要：介绍了虚拟天文馆软件Stellarium，列举了软件的主要操作按键，介绍了用软件演示太阳周日视运动的操作过程。关键词：虚拟天文馆软件；Stellarium；太阳周日视运动

常用工具软件培训大纲

常用工具软件培训大纲 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-

《常用工具软件》培训大纲 I．课程的性质计算机日益普及，应用日益广泛，许多问题需要计算机使用者自己处理。工具软件拥有体积小、功能强等优点，具有独特优势。学会选择和使用各种工具软件，就能更充分发挥计算机的作用，享受到计算机强大功能带来的方便与乐趣。本课程从学员的实际需要出发，介绍最常用工具软件的实用功能。尽量选取各类软件中使用广泛、功能完备、简单易学的软件进行讲解。各章所选软件都是经过多年实践检验，拥有众多用户的经典软件。学习本课程不需要任何相关的预备知识。学员只要打开书，开启PC 运行相应的软件，按照书中所讲的步骤一步步地做下去，就可以在边看书边实践的过程中，不知不觉地学会使用计算机去完成不同工作任务、享受信息时代的高质量生活。本课程的另外一个目的，就是能使初学者少走弯路，能够更快更全面地掌握计算机这个智能工具。 Ⅱ．课程的目的和任务 “常用工具软件”课程的培训目的是： 1．了解常用工具软件的概念与不同种类，掌握根据不同工作需求选择软件工具的方法和习惯。

2．了解计算机安全知识与法律法规，掌握使用反病毒工具的基本方法与步骤。 3．通过对不同类型常用工具软件的操作说明与讲解，使读者掌握这些软件的基本操作，用以能动地解决不同的工作问题。 4．了解系统优化的常识，掌握一种系统优化软件，提高使用计算机解决问题的能力与效率。 Ⅲ．学时安排本课程共包含10部分内容，其中视频教程第一讲是课本外的增补内容，相当于常用工具软件课程的概述部分，请注意在其中了解关于软件分类与选用原则的基础知识；本课程共包含10部分内容。第1部分介绍计算机安全知识与病毒防护工具，第2部分介绍文件压缩工具，第3部分介绍翻译工具，第4部分介绍多媒体播放工具，第5部分介绍声音处理工具，第6部分介绍图片图像浏览工具，第7部分介绍网络邮件工具，第8部分介绍网络传输工具，第9部分介绍网络实时通信工具，第10部分介绍系统优化与维护工具。其中第4部分、第5部分、第8部分、第9部分都介绍了两种同类的工具软件，学员只需熟练掌握其中一种即可。在视频教程的最后一讲也是增补内容，除了介绍在信息技术发展迅速的背景下如何进行工具软件知识与技能的动态更新，还讲了在选择使用工

Msc.Fatigue疲劳分析实例指导教程

第三章疲劳载荷谱的统计处理 3.1 疲劳载荷谱的统计处理理论基础 3.1.1 数字化滤波频率分析的典型参量是功率谱密度（PSD），如像确定频率为4Hz对应的幅值的均方根值，只需要求取功率谱密度下对应的3.5-4Hz之间的面积。 3.1.2 雨流计数法循环计数法：将不规则的随机载荷-时间历程，转化为一系列循环的方法。 3.2 数据的导入与显示（1）新建：File>New （2）导入：Tools>Fatigue Utilities>File Conversion Utilities>Covert ASCII.dac to Binary...>Single Channel（设置，注意Header Lines to skip要跳过的行数）>exit （3）查看：Tools>Fatigue Utilities>Graphic Display>Quick Look Display 1）放大：View>Window X，输入X的最值 2）读取：①左击任何位置，状态栏显示②数据轨迹：Display>Track 3）显示数据点：Display>Join Points；显示实线图：Display>Join 4）网格和可选坐标轴：Axes>Axes Type/Grid 5）显示某段时间信号的统计信息：Display>Wstats，放大 3.3 数字滤波去除电压干扰信号（1）载荷时间历程的PSD分析 1）File>New 2）Tools>Fatigue Utilities>Advanced Load Utilities>Auto Spectral density （2）信号的滤波 1）Tools>Fatigue Utilites>Advanced Load Utilities>Fast Fourier Filtering 2）比较滤波前后结果：Tools>Fatigue Utilities>Graphic Display>Multi-file Display （3）滤波稳定性检查：比较前后PSD，多文件叠加显示第四章应力疲劳分析 4.2 载荷谱块的创建与疲劳寿命计算（1）创建载荷谱块：Tools>Fatigur Utility>Load Management>Add an Entry>Block program （2）疲劳分析：Tools>Fatigue Utilities>Advanced fatigue utilities>选方法 4.3 零部件疲劳分析（1）导入有限元模型及应力结果：工具栏Import>Action、Object、Method，查看Results （2）疲劳分析 1）设置疲劳分析方法：工具栏Analysis，设置 2）设置疲劳载荷 ①创建载荷时间历程文件Loading info>Time History Manager ②将有限元分析工况与时间载荷关联：Loading Info>Load case空白>Get/Filte result...

有限元软件进行疲劳分析的若干问题

首先要明确我们大体上遇到的疲劳问题均为高周疲劳问题（当然不排除个别如压力容器和燃气轮机的零件疲劳问题），应力水平较低，破坏循环次数一般大于十的四次方或五次方。疲劳设计和寿命预测方法一般有无限长寿命设计法和有限寿命设计法。无限寿命设计法使用的是S-N曲线的右段水平部分（疲劳极限），而有限寿命设计法使用的是S-N曲线的左段斜线部分。有限寿命设计的设计应力一般高于疲劳极限，这时就不能只考虑最高应力，而要按照一定的累积损伤理论估算总的疲劳损伤。大多数零件所受循环载荷的幅值都是变化的，也就是说，大多数零件都是在变幅载荷下工作。变幅载荷下的疲劳破坏，是不同频率和幅值的载荷所造成的损伤逐渐积累的结果。因此，疲劳累计损伤是有限寿命设计的核心问题。一般常用三种累积损伤理论，其各自适用范围如下：线性疲劳累积损伤理论适合于高周疲劳寿命计算，可较好地预测疲劳寿命均值。线性累计损伤理论指的是损伤积累与循环次数成线性关系，包括Miner法则和相对Miner法则；Miner 理论的表达式为（D为损伤）修正的线性疲劳累积损伤理论适合于低周疲劳寿命计算；而非线性疲劳累积损伤理论对二级加载情况的疲劳寿命估算比较有效。非线性累计损伤理论包括损伤曲线法和Corten-Dolan理论。要注意的是，只有当应力高于疲劳极限时，每一循环使结构产生一定量的损伤，这种损伤是累积的；当应力低于疲劳极限时，由于此时N将无穷大，因此，它的循环便不必考虑。国内外常用的疲劳设计方法-安全寿命法的具体步骤为： 1. 得到用于疲劳计算的载荷谱； 2. 计算构件各位置的应力历程； 3. 利用计数法（如雨流法）将应力历程整理为不同应力幅及其相应的循环次数； 4. 由S-N曲线得到应力幅对应的使用极限； 5. 利用累积损伤理论（如Miner准则）计算总损伤； 6. 计算安全寿命Ts=TL/D MSC.Fatigue软件与此方法结合的很好，然而，有限元法解决实际工程中的疲劳问题还有一些问题： 1. 目前疲劳理论对于材料微裂纹的形成和扩展过程中的某些效应无法全面彻底地分析其机理，因此在此基础上发展而来的各种方法在某些情况下可能导致结果误差很大； 2. 各种疲劳分析有限元法对应力类型及作用方式十分敏感，而实际工程中这些因素往往无法精确得到，造成结果分散性相当大； 3. 很难预先判断易发生疲劳破坏的危险区域，而想要对其中所有可能发生初始裂纹的节点进行细化建模分析目前显然不太现实； 4. 不确定因素如载荷时间历程的复杂性、模型试验结果的分散性、残余应力及腐蚀影响等，可能导致结果与实际情况存在量级上的偏差。对于常用的疲劳分析软件Fatigue，其自带三种分析方法适用范围如下： 1. S-N曲线总寿命分析法：疲劳寿命相当长的结构，且很少发生塑性变形；裂纹初始化及裂纹扩展模型不适用的结构如复合材料、焊接材料、塑料以及一些非钢结构；已有针对结构的大量现成S-N数据的情形；焊接热点区域疲劳分析以及随机振动引发的疲劳问题。 2. 适用裂纹初始化分析法的情形：基本没有缺陷的金属构件；

常用工具软件及使用

课题十二：常用工具软件及使用 [教学目标] 1、了解网络工具，文件压缩工具，多媒体播放器等常用软件。 2、能够掌握常用工具软件的常规使用方法。 [教学重点] 了解文件压缩工具，网络工具。 [教学难点] 网络工具的使用 [教学手段] 采用多媒体演示+讲授。 [教学内容] 一．查找软件的方法：大部分工具软件在网上都可以免费下载，但有些软件需要注册交费才能长期使用。在搜索软件时，可以在搜索引擎（如百度或Google）中输入关键词进行查找，也可以到提供软件下载的专业网站如华军软件园（）和天空软件站（）等网站中去下载，这些网站中一般都提供搜索和分类检索功能软件搜索窗口软件分类窗口二．文件压缩工具：WinRAR WinRAR是在Windows环境下对压缩文件进行管理并进行压缩与解压缩操作的软件。

WinRAR的工作界面以快速压缩文件的方法为例，在“资源管理器”或“我的电脑”窗口中选择需要压缩的文件以及文件夹，右击选中的文件，将弹出快捷菜单，与 WinRAR相关的选项有：（1）添加到档案文件（2）添加到“XXX.rar” （3）压缩并邮寄（4）压缩到“XXX.rar”并邮寄三．网络工具软件（一）下载工具网际快车 1、FlashGet软件简介下载速度和下载后的管理，是大家普遍关注的问题。优秀下载软件FlashGet（网际快车）就是针对这个问题而开发的，它采用多线程技术，把一个文件分成几个部分同时下载，从而成倍的提高下载速度；同时FlashGet可以为下载文件创建不同的类别目录，从而实现下载文件的分类管理。而且支持拖拽、更名、查找等功能，使文件管理更加方便。总而言之，FlashGet是为数不多的集速度与管理于一体的王牌下载软件之一。经过历次版本更新，FlashGet已到1.71版本，可从它的主页获取最新消息。 2、FlashGet工作界面介绍在系统任务栏上打开“开始”菜单，选择“程序|FlashGet”主界面如图所示 Flash Get主界面 3、应用实例（1）通过浏览器下

疲劳分析软件 ANSYS FE_SAFE 简介(转)

问题1：ANSYS后处理疲劳功能与ANSYS/Fe-safe疲劳功能的关系是什么？回答1：ANSYS后处理疲劳功能是依据线性累积损伤理论，利用S-N曲线、应力时间历程以及雨流计数技术直接计算疲劳寿命使用系数，属于简单的名义应力疲劳寿命评估，对疲劳的影响因素的考虑有限，适用于粗略估算。ANSYS/Fe-safe则是专用的高级疲劳分析模块，采用先进的单/双轴疲劳计算方法，允许计算弹性或弹塑性载荷历程，综合多种影响因素（如平均应力、应力集中、缺口敏感性、（焊接成型等）初始应力、表面光洁度、表面加工性质等），按照累积损伤理论和雨流计数，根据各种应力或应变进行疲劳寿命和耐久性分析设计，或者根据疲劳材料以及载荷的概率统计规律进行概率疲劳设计以及疲劳可靠性设计，或者按照断裂力学损伤容限法计算裂纹扩展寿命。Fe-safe疲劳计算技术先进，精度很高，广泛实用于各类金属、非金属以及合金等材料。总之，ANSYS后处理疲劳功能仅仅是Fe-safe疲劳功能的一个很少部分，Fe-safe作为复杂环境下的疲劳耐久性计算是ANSYS疲劳的补充与延伸。问题2：什么是高周疲劳和低周疲劳？它们与应力疲劳法和应变疲劳法之间的关系是什么？回答2：根据疲劳断裂时交变载荷作用的总周次，疲劳可分为低周疲劳、中周疲劳和高周疲劳。一般将断裂时的总周次在以下时，称为低周疲劳；断裂时的总周次大于时，称为高周疲劳。在高周疲劳中，构件在破坏之前一般仅发生极小的弹性变形，而在低周疲劳中，应力往往大到足以使每个循环产生可观的宏观的塑性变形。因此，低周疲劳较高周疲劳而言显示出了延性状态。高周疲劳传统上用应力范围来描述疲劳破坏所需的时间或循环数，即按应力疲劳法评估疲劳寿命。低周疲劳（短寿命）传统上用应变范围来描述全塑性区域疲劳破坏所需的时间或循环数，即按(局部)应变疲劳法评估疲劳寿命。 ANSYS FE-SAFE是一款高级疲劳耐久性分析和信号处理的软件，它是多轴疲劳分析解决方案的领导者，算法先进，功能全面细致，是世界公认精度最高的疲劳分析软件。 ANSYS FE-SAFE既支持基于疲劳试验测试应力和应变信号的疲劳分析技术，也支持基于有限元分析计算的疲劳仿真设计技术。 ANSYS FE-SAFE具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法，完整的输出疲劳结果。疲劳分析软件ANSYS FE_SAFE 简介（转）来源：刘兴兴的日志