Ansys Mechanical内嵌nCode疲劳仿真工具

Ansys Mechanical 2020R2 内置 nCode DesignLife：效率提升与功能扩张的疲劳仿真解决方案

背景与引入

疲劳分析是在理解结构在周期性载荷作用下可能发生的完整性评估中，应用的核心概念，尤其是当结构的应力水平显著低于其强度极限或甚至低于弹性极限。Ansys nCode，作为全球领先的疲劳耐久性仿真分析工具，与Ansys Mechanical之间的无缝集成，赋予用户在单一环境中进行联合分析的便利性。Ansys Mechanical 2020R2的进步在于更深层次地集成nCode，实现疲劳仿真与结构分析流程的内嵌，这一进步显著提升了疲劳仿真过程的效率与便利性。

实装流程与功能细化




集成体系建设：Ansys Mechanical 2020R2内嵌了nCode DesignLife模块，通过用MechanicalEmbeddedDesignLife.wbex插件，建构了一种从结构分析到仿真计算一以贯之的高效途径。

仿真流程概览：利用Mechanical内的nCode DesignLife工具进行疲劳载荷的指定与设置，允许直接利用先前完成或调整的仿真结果进行疲劳分析，省去了传统方法中在不同界面间切换与数据更新的繁琐操作。

关键步骤解析

求解设置：分析类型选择，包括应力、应变或特定于无缝焊疲劳的设置，同时进行平均应力修正方式、多轴处理方式与缩放比例的定义。

区域指定：通过直接选择几何体或运用命名的选择，精准指定进行疲劳分析的目标区域。

载荷事件与类型：在Load Mapper中灵活定义时间序列、时间步或恒定幅度载荷等不同类型的负载事件，允许在同一事件下集成多种同类型负载。

求解与结果提取：获取包含疲劳寿命、损伤度量、安全系数等的结果，进一步优化理解与分析决策。

软件更新与功能演进

集成版本的nCode提供了比Mechanical Fatigue更为丰富、全面的计算选项，满足了更为复杂与特定的疲劳分析需求。未来版本预计将会进一步丰富其功能，旨在构建一个更完善、高效、用户友好的疲劳仿真环境。

实际应用案例

以某型号空调压缩机为例，分析其在螺纹固定的外壳下，皮带轮对外部负载的适应性及对内部压缩阀等部件的影响，尤其聚焦于高速运转过程及高波动性负载条件下可能发生的状态。通过内嵌的nCode DesignLife模块，可以从完成的结构分析结果出发，直接设置疲劳载荷与进行仿真分析，不仅高效处理了负载与目标区域的特性，也清晰呈现了硬件在操作周期内的疲劳变化。

安装与配置指南

硬件预装：安装相匹配的nCode 2020R2版本，确认所有的安装文件及其子文件夹和依赖组件处于预加载状态。

扩展集成：通过Workbench界面的Extension菜单启动扩展流程，寻找并加载MechanicalEmbeddedDesignLife.wbex插件，确保该插件配置为随Workbench启动自动加载。

激活与验证：完成插件的加载后，在Workbench的toolbox部分查询，以确认安装成功的状态并畅通无阻地使用nCode DesignLife模块。