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* 耐久性问题描述、解决方案及相关特点 局部增强 改变刚度/质量分布 （受NVH制约） 动态 全局 结构共振 振动引起的疲劳 局部增强 ARL DOE （受汽车动力学制约） 隔离载荷传递路径 （受NVH制约） 静态 局部/全局 施于零件上的载荷过大 载荷引起的疲劳 局部增强 改进结构几何特征 （与其它属性相独立） 静态 局部 结构几何尺寸不连续（如孔、切口等）造成应力过大 结构几何引起的疲劳 被动 （打补丁方法－与其它属性相独立） 主动 解决方案 本质 产生原因 类型 耐久性问题及有限元方法 CAE应用 可以准确计算出危险区域、应力结果的准确性显著提高 危险区域和应力计算结果均不准确 振动引起的疲劳问题 可以准确计算出危险区域、应力结果的准确性提高 可以准确计算出危险区域、应力结果的准确性依赖于具体位置 载荷引起的疲劳问题 可以准确计算出危险区域、应力结果的准确性提高 可以准确计算出危险区域、应力结果的准确性依赖于具体位置 几何引起的疲劳问题 动态仿真 静态仿真 一般性结论 耐久性问题 CAE 置信度评估 中到高 低 远离载荷区域 中到高 中 载荷作用点附近 中到高 中到高 载荷区域 动态仿真（求解序列2） 静态仿真（求解序列1） 相对置信度评估* 结构位置 一般来说，静态附加模态能够很好地反映载荷和局部几何外形引起的变形和应力。 动模态能够很好反映振动引起的变形和应力。静态附加模态非常适合用于加载区域，而动模态比较适合用于远离加载点的区域。截断后的振动模态不能完全反映加载区域的局部变形和应力，静态附加模态不能反映振动引起的变形和应力。 由于模态的特点，静态分析在确定因载荷和局部几何引起的耐久性问题方面（特别是在加载位置附近）比较有优势。不包括残余附加模态的动态分析在确定因振动引起的耐久性问题方面比较有优势。包括残余附加模态的动态分析可以确定所有三种耐久性问题。 耐久性和NVH分析的对比 单元的应力响应 DOF方向的位移响应 模态参数， 模态参数， 残余附加模态应力， 残余附加模态振型， 残余模态频率， 残余模态频率， 模态参数， 模态参数， 模态应力（“应力模态振型”）， 正则模态振型， 固有频率， 固有频率， 疲劳 NVH 在个载荷下，单元的位移频率响应 在个载荷下，DOF方向的位移频率响应 其中，是DOF方向的作用载荷的付立叶变换。 在DOF方向加载，DOF方向的位移复频率响应函数（FRF） 在DOF方向加载，DOF方向的位移复频率响应函数（FRF） 耐久性和NVH分析的对比 对振动问题，改变整个模型模态， 整体不变的局部加强 对静态问题，载荷分离，改变局部几何，局部加强 改变整个模型模态， 整体不变的局部加强 载荷分离，改变局部几何，局部加强 解决方法 载荷，几何振动 振动 载荷，局部几何 耐久性问题 的产生根源 靠近和远离加载区都可以 远离加载点的区域 加载区 反映区域 振动正则模态静态残余附加模态 振动正则模态 静态附加模态 模态 应力方程 包括静模态的动态 没有静模态的动态 静态 分析类型 耐久性分析总结 * * *