最近十幾年，中國的機械制造業(yè)發(fā)展迅猛叉袍，機械產(chǎn)品的出口大幅增長塑煎，質(zhì)量也越來越好。但是客觀地說类浪，中國機械產(chǎn)品的設(shè)計水平及其信息化程度仍然有待提高载城，特別是產(chǎn)品的抗疲勞設(shè)計水平較低，直接影響了企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力以及產(chǎn)品質(zhì)量费就。我在這里主要是想給大家介紹一下兩種典型的抗疲勞設(shè)計思路诉瓦，一種是目前在國內(nèi)廣泛使用的傳統(tǒng)耐久策略，另一種是最近才發(fā)展的力细，已經(jīng)在一些世界著名企業(yè)得到廣泛應(yīng)用的一體化抗疲勞解決方案睬澡。通過分析對比讓大家對一體化抗疲勞設(shè)計解決方案的先進性有一個初步的認(rèn)識。

　　金屬疲勞實際上是導(dǎo)致機械產(chǎn)品失效的一個主要原因眠蚂。一般說來煞聪，金屬材料只要受到動載荷，經(jīng)過一定的時間就會產(chǎn)生裂紋逝慧，裂紋可能繼續(xù)擴展讹荣，并最終導(dǎo)致構(gòu)件的斷裂。所以保跨，在機械產(chǎn)品設(shè)計時合杜，既要防止由于疲勞引起的失效秽烫，同時也要避免過頭的設(shè)計，這樣才能堤高產(chǎn)品的競爭力断迁。

　　既然金屬有疲勞問題耙窥，那機械產(chǎn)品在開發(fā)過程中是怎么考慮的呢？我對此作了一些調(diào)查迎硼，傳統(tǒng)的思路是：先構(gòu)思新產(chǎn)品方案还皮；然后按照企業(yè)內(nèi)部或行業(yè)規(guī)定做出設(shè)計，這些規(guī)定大多數(shù)并不考慮實際的動載荷雹税，不要求進行疲勞壽命計算那捍；設(shè)計完成后，制造出若干樣機签党；再按照規(guī)定對樣機進行疲勞試驗槐滔。例如，汽車要做試車場考核試驗谒所，飛機要做全尺寸結(jié)構(gòu)疲勞試驗热康。如果試驗結(jié)果符合規(guī)定，那么就認(rèn)為產(chǎn)品合格劣领，否則需要重新修改設(shè)計姐军，重新制造樣機，重新試驗直至通過尖淘∞刃浚可以想象，由于疲勞試驗非常耗時村生，這種基于試驗的產(chǎn)品開發(fā)將會非常的費時和費錢惊暴，并且一旦試驗出了問題，修改設(shè)計也是盲目的趁桃。另外辽话，即使通過了試驗，也可能不知道為什么能通過卫病。有時候甚至?xí)l(fā)生試驗通過的產(chǎn)品在實際使用時仍然出現(xiàn)嚴(yán)重的問題油啤。可是膏娃，大多數(shù)中國的企業(yè)目前都在采用這樣一種設(shè)計思路党纱，據(jù)我所知，疲勞問題實際上正在困擾著國內(nèi)的一些企業(yè)蚜再。

　　那么豹恶，有沒有更好的辦法呢？其實采璧，國際上很多專業(yè)公司早已形成了全套的抗疲勞技術(shù)解決方案和軟件產(chǎn)品琼葫。一體化抗疲勞解決方案實際上是和計算機罩音、有限元以及數(shù)據(jù)采集和信號處理等技術(shù)一起發(fā)展起來的馋顶，由于篇幅的關(guān)系蚯巍，我在這里只能給大家歸納一下它的一些主要特點，較詳細(xì)的描述可參閱《中國機械工程》1998年第11期中的現(xiàn)代疲勞設(shè)計工程應(yīng)用技術(shù)專輯麻彬。這些主要特點有：第一浅涛，以壽命為設(shè)計目標(biāo)；第二窍各，全方位調(diào)查用戶用途及使用環(huán)境恤锣，盡量獲取壽命設(shè)計所需的實際動載荷；第三全封，在設(shè)計階段進行廣泛的“虛擬”分析马昙，應(yīng)用疲勞理論進行壽命優(yōu)化分析設(shè)計；第四刹悴，試驗只對“好”的設(shè)計進行行楞；第五，用試驗關(guān)聯(lián)驗證理論土匀，用理論指導(dǎo)試驗子房，兩者互相配合取得信心；第六就轧，企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)采集证杭、實驗室模擬及分析設(shè)計各部門互相配合，進行數(shù)據(jù)流妒御、信息流一體化管理解愤。一些世界著名的汽車公司和飛機公司目前大多采用這種一體化解決方案，實踐證明乎莉，它能幫助企業(yè)大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期琢歇、提高企業(yè)的市場競爭力。

　　由于工作的關(guān)系我拜訪過許多國外和國內(nèi)的大型企業(yè)集團拿详，深感中國的機械產(chǎn)品的抗疲勞設(shè)計水平和發(fā)達國家有相當(dāng)大的差距拭牌，一是在發(fā)達國家已得到廣泛應(yīng)用的“虛擬”分析，才剛剛起步户克；二是沒有完整的動載荷數(shù)據(jù)方占；三是缺乏材料的疲勞數(shù)據(jù)；四是沒有有效的數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)输僻。但是升院，值得高興的是，許多企業(yè)已經(jīng)開始重視一體化抗疲勞設(shè)計技術(shù)春庇，有些企業(yè)也購置了nCode的疲勞軟件匠借。我相信如果企業(yè)能盡快轉(zhuǎn)變設(shè)計思路覆霹、培養(yǎng)人才、大力引進推動虛擬設(shè)計分析胆快，并開始積累載荷和材料等數(shù)據(jù)煞陵，那么和發(fā)達國家在機械設(shè)計水平方面的差距將會很快縮小。

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