第01章
课程导论
风电支撑结构概述 · 疲劳问题的重要性 · 有限元在风电中的应用现状
背景行业
第02章
疲劳理论基础
疲劳破坏机理 · S-N曲线与疲劳极限 · Miner线性累积损伤理论
经典损伤
第03章
风荷载与波浪荷载
风谱模型(Kaimal/IEC) · 波浪谱(JONSWAP/P-M) · 荷载组合方法
环境荷载
第04章
有限元建模基础
单元类型选择(梁/壳/实体) · 网格划分策略 · 边界条件设置
网格前处理
第05章
材料本构与疲劳属性
钢材疲劳特性 · 焊缝细节分类 · S-N曲线选取(DNV/IIW)
材料标准
第06章
静力分析
自重/浮力/风/波浪荷载施加 · 应力集中区域识别
静力应力
第07章
模态分析
固有频率计算 · 避免共振准则 · Campbell图绘制
动力学共振
第08章
瞬态动力学分析
时域荷载施加 · Newmark-β法 · 阻尼比设置
时程积分
第09章
谱分析
PSD转换 · 应力响应谱 · 窄带/宽带疲劳方法
频域随机
第10章
热点应力法
热点应力外推 · 网格不敏感性 · 焊缝疲劳评估
焊缝外推
第11章
名义应力法
名义应力提取 · 应力集中系数(SCF) · 疲劳细节分类
SCF分类
第12章
断裂力学方法
Paris公式 · 初始裂纹假设 · 裂纹扩展寿命预测
裂纹扩展
第13章
雨流计数法
载荷历程处理 · 循环计数原理 · Python实现
计数Python
第14章
疲劳损伤计算
Miner准则应用 · 损伤累积 · 安全系数选取
损伤安全
第15章
多轴疲劳
临界平面法 · Wang-Brown模型 · 多轴应力状态处理
多轴模型
第16章
焊接结构疲劳
焊接残余应力影响 · 焊缝等级 · 改善措施
焊接残余
第17章
腐蚀疲劳
腐蚀环境对S-N曲线影响 · 防护涂层 · 阴极保护
腐蚀防护
第18章
高周与低周疲劳
应变寿命法(ε-N) · Coffin-Manson公式 · 循环应力应变曲线
ε-N低周
第19章
随机荷载下的疲劳
概率方法 · 荷载谱生成 · Monte Carlo模拟
随机蒙特卡洛
第20章
有限元软件实操 (ANSYS Workbench)
几何建模 · 网格划分 · 荷载施加 · 后处理
ANSYS实操
第21章
有限元软件实操 (Abaqus)
Python脚本建模 · CAE操作 · 结果提取
AbaqusPython
第22章
有限元软件实操 (nCode DesignLife)
疲劳分析流程 · 荷载映射 · 结果解读
nCode疲劳
第23章
子模型技术
局部细化 · 切割边界插值 · 焊缝细节分析
子模型细化
第24章
参数化建模与优化
APDL/Python参数化 · 灵敏度分析 · 疲劳寿命优化
参数化优化
第25章
规范与标准
DNV-OS-J101 · IEC 61400-3 · GL指南 · Eurocode 3
规范设计
第26章
工程案例分析 (单桩基础)
建模 · 荷载施加 · 疲劳寿命评估 · 报告撰写
单桩案例
第27章
工程案例分析 (导管架基础)
管节点疲劳 · 焊缝分类 · 热点应力分析
导管架管节点
第28章
工程案例分析 (浮式基础)
系泊系统疲劳 · 动态响应 · 耦合分析
浮式系泊
第29章
不确定性分析与可靠性
随机变量 · FORM/SORM方法 · 疲劳可靠度指标
可靠度不确定性
第30章
课程总结与前沿展望
数字孪生 · 机器学习在疲劳预测中的应用 · 未来趋势
前沿AI