工程师的未来之眼-疲劳计算，Fesafe焊缝疲劳计算竟如此简单

作者 | 孙一凡 仿真秀APP专栏作者

首发|仿真秀公众号（ID:fangzhenxiu2018）

对于广大CAE有限元工程师来说，强度计算大家都不陌生，与之相对应的疲劳强度计算，却有很多初级工程师没有涉及到。如果说强度计算是工程师手中的刀剑，疲劳计算就是工程师手中的天眼！刀剑可以解决近处的现实问题，天眼则可以看到未来的敌人。

在远处的那个敌人，不是空间的远处，而是时间的远处，我们面对的敌人，也潜藏隐蔽在时间洪流之中，不经意间造成的漩涡，就可以轻松破坏强大的钢铁结构部件！

想在洪流之中抽丝剥茧，找到疲劳损伤的隐形杀手，光靠经验丰富显然远远不够，还需要强大的未来发现之眼：疲劳分析软件！可以说，疲劳强度计算，已经越来越成为CAE工程师必须具备的标准技能之一。

一、疲劳计算的重要性，对于设计工程而言不言自明

解决极限强度问题，方法多种多样，已经形成了行业通识，解决疲劳强度问题，却不哪么好说明白，甚至很多计算工程师对于疲劳理论的真实性都有怀疑态度。

怀疑人生可以，但是不能怀疑疲劳计算理论和程序，因为怀疑完，还要继续使用这套理论和方法。往小了说，这叫说一套做一套，往大了说，这就是人格分裂的特征！

经常有媒体报道，据统计，咱社会上有多少多少神经病患者，有多少多少抑郁症患者。这种假新闻多，一个明显的效果是身边声称自己抑郁症的人明显增多，甚至有很多学生自称是抑郁症要挟老师不能给自己挂科，不然抑郁症发作就会跳楼！

开什么玩笑啊？拿抑郁症要挟老师？不想混了吧？顶多给你61分！看你还张狂不张狂！

扯的有点远了，赶紧往回拉一拉，倒不是因为怕跑题，主要是怕有人咨询我如何证明自己有抑郁症！毕竟有需求就有市场吗！

说起疲劳分析，这个历史的起源还是起源于风电行业呢！虽然风电行业只有不到一百年的历史，疲劳试验和理论却有二百年历史了，但是抱大腿属于技术活，只要技术达标，总有方法实现。

据说，最先发现疲劳问题的设备是荷兰大风车，使用金属部件制作的大风车，怎么小风吹了还不到半年就坏了呢？按照金属的极限强度理论，这个应力还差着一大截呢？（金属强度理论的大腿更粗，不知道能不能也抱一下?）赶紧分析研究一下吧，原来在小于极限强度应力的载荷下，多次循环加载也能造成破坏损伤！

当然，也有人说疲劳现象是发现于采矿行业，我们大可以假装无视这个事实。

随着极限强度软件操作的简单化和可视化，有限元计算行业的门槛越来越低，别说相关的机械土木专业人员可以轻松学会，就连农民工也可以抢CAE工程师的饭碗了！

纳尼？咱科班出身就这个档次了？说个事实，目前有很多培训机构培训软件的网格划分，高中毕业就可以学习，学会了可以去给科研单位画网格，重点来了！按天或者网格数目计费！

任何人都有接受再教育的权利，但是民工的打工方式实在寒了我们的心！不进步就是退步，在知识爆炸时代，这已经成为整个社会的共识。作为学校的学生也好，刚刚进入社会的初级工程师也好，都要把终生学习作为自己的日常行为准则之一。为什么没包括有工作经验的工程师呢？因为这个道理他们都自己参悟出来了呗！

当然，也有可能是老油条太油滑了。

学什么？靠多学几个有限元通用软件或者疲劳计算软件就行了？

当然不是！任何软件的操作学习都是基础性学习，在大规模培训面前，没有任何软件操作可以成为行业准入壁垒。在学会软件操作的基础之上，学会如何解决现实问题才是职业发展的王道，才能让自己在职场发展之中立于有利位置。

青鸟培训的广告做的很诱人，只要来青鸟学习JAVA编程，就能成功进入IT精英行业，成为人生赢家！这样的广告你信吗？大多数人肯定是不信的，但是有人信啊，无数梦想多金工作的有志青年就是奔着光鲜的工作才交的培训费。

他们忽略了一个基本道理，软件操作不等于工作技能！结局大概也不会美好。

80后应该记得初中时代的“虎振”技校，90后一定对“蓝翔”不陌生。现实中无数的翻版正在上演。

我认识一个人，本科学的机械，工作一直没有什么发展，晃荡晃荡就三十了，职业生涯依然没有什么发展，挣着仅够基本生活的工资！果断转型，学习编程，如今居然进入了互联网龙头企业！工资也实现了翻三倍！简直是励志故事的标杆样本！

所以，关键看人，不同人走一样的路，结局会不一样。

当然，翻了三倍工资，还是买不起北京的房子，这个故事从另一个角度讲，结局可能也不美好。

学习软件只是前提，后期的发展还是要靠个人的。当然，如果软件都不学，那就更没希望了。

学习是投入最少，收益最大的事情！而且收益是终身性的！

说回咱有限元学习，疲劳分析软件学习的重要性不言而喻了。目前国内比较通用的有限元疲劳软件主要有两款，ncode和Fesafe，功能差不多，计算结果对比ncode会稍微大一点。不同行业使用的软件不太一样，但是其基础理论和计算算法基本相一致，大家可以有选择的学习一款。

Fesafe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，是世界公认精度较高的疲劳分析软件。

Fesafe进入国内时间较早，ANSYS没有收购ncode时，国内ANSYS代理公司同期推广的就是Fesafe软件，具有很广的行业应用。使用也比较方便，大家可以了解一下。

二、Fesafe 疲劳计算的工作流程

给大家展示一个Fesafe的小案例，大家就会发现，原理所谓的疲劳计算也不神秘吗。

1、打开软件

2、导入有限元计算模型

3、选择合适的导入单位

4、添加载荷

5、定义材料

6、设置循环次数

7、计算

8、完成

出现这个界面的时候，就大功告成！提醒一下大家，使用疲劳软件计算时，很容易因为操作失误或者数据问题出现错误或者警告信息。需要大家更多的练习操作和认真处理数据。

和大家分享了一下Fesafe软件的基本操作流程，操作还是很简单的。当然，如果遇见复杂问题，其软件的设置要麻烦一点，但是也有很多看似很复杂的计算，其实操作起来竟如此简单，比如焊缝疲劳计算。

三、Fesafe焊缝疲劳操作难不？

焊缝疲劳Fesafe有一个专门的模块，但是如果不考虑焊点焊缝参数的情况下，其计算和普通疲劳计算差距并不大。区别就是选择算法的时候需要选择对应的算法。

焊趾部分要单独建立一个集合，选择BS5400算法，同时设置好焊缝类型和设计标准就行了，如图所示。

是不是很简单呢？如果想了解更多，欢迎订阅我在仿真秀平台独家首发精品课程《Fesafe疲劳分析技能进阶15讲-让你获得Fesafe在风电行业仿真分析能力》，订阅用户可以加入我的VIP用户群，可与我进行更多的交流学习。

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2、适合哪些人学习

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4、讲师介绍

孙老师，10年风电行业CAE仿真分析从业经验，固体力学专业，硕士学历，上市风电行业公司CAE负责人，发电设备专业高级工程师、机电工程专业一级建造师。

学习或工作经历：固体力学专业，硕士学历；就职于上市风电整机制造公司，分析内容涉及强度仿真分析，疲劳分析，传动系统震动分析，轻量化分析以及风电整机技术改进等内容。公司主任级高级工程师，负责过多项国内国外认证项目，具有丰富的风电行业设计及认证经验。

其实焊缝疲劳计算还是很复杂的一个事情，主要设计与评估标准就有三个。英国钢结构疲劳设计与评估标准（BS7608:1993）、国际焊接学会标准标准（IIW）、美国AAR货车结构疲劳设计标准（BS7608:1993），三个标准应用行业略有区别，淘宝上也都能买到相关标准。但是指望买个标准就能万事大吉，技能爆棚，这当然是不现实的。

我有一个英文的国际焊接学会标准标准（IIW），里边没有介绍计算的内容，都是些偏向理论的计算公式、图示、图表之类的东西，只能作为参考用，实际计算还真指望不上。三个标准，为啥只有一个英文的呢？贵啊！！！大家想想国内的规范标准是什么概念，只有一些范范的概念而已，却要几百元一份电子版！想想不值的，也就没买。

其他疲劳计算软件，也各有各的优势和特点。对于使用者来说，最好的态势是三到四种软互相竞争，两款软件占据主导地位，有竞争才有改进动力，出现垄断后，公司就只想着赚钱了。