通常，在有限元的疲劳分析中，存在两种方法可以考虑随时间的载荷变化：

• 道路载荷数据直接集成在有限元（FE）分析中。瞬态应力反应形式的结果用作瞬态方法中随后的疲劳分析的直接输入^1）．
• FE分析采用基于单位负载案例的方法。根据归一化静态单元负载确定应力，最初忽略相应的道路载荷数据。应力结果和道路载荷数据的组合在每个方向上发生（通常称为测试实验室中的通道），应用线性叠加原理^2）．

第一种方法不使用线性叠加原理。因此，可以在Fe分析和随后的疲劳分析中使用诸如接触和大变形等非线性。

该FE分析的缺点是最重要的，最高的数字努力，数据较大的数据以及在非线性情况下，每条道路负载数据导致新的计算运行。由于这些原因，由于实践效率的原因，该过程通常限于短和简单的负载型材。

第二种选择避免了FE分析的所有这些缺点，并在疲劳分析方面提供了优势，即可以处理一般，随机和几乎任意长的负载时间轮廓的疲劳分析。另一个显着的优点是FE结果 - 一旦计算为单位负载案例 - 可以与不同的演习和道路轮廓的疲劳分析中的各种时间历史数据组合。

由于忽略了可能的非线性，因此通过任何妥协所产生的这些优点。

我们提出了一个分析程序，弥补了两种方法之间的差距，允许使用非线性有限元计算结果，而不必牺牲使用叠加(内插)离散应力结果的第二种分析程序的效率。

其核心思想是插值法，有限元分析不遵循原加载路径，而是先计算相邻点。

这些邻近点是通过在负荷曲线周围放置网格而产生的。这导致在两个力的情况下一个矩形网格和三个力的立方体三维网格。对这些离散网格点进行了非线性有限元分析。变形和应力状态是插值的结果在角落点的所有时间。不需要进行插值的网格点——因为负荷曲线没有经过——不需要计算。这意味着有限元分析中不必要的状态，因此可以跳过后续疲劳分析中的通道。

利用软件在离散加载点上处理这类有限元的求解板的优势，以及逼近这些离散点的应力和位移插值所需的因素，显而易见^3）．还处理了位移，因为结合应力结果或疲劳结果，因此随着变形，叠加的应力和损坏，可以在几乎没有时间进行动画，特别有用。

叶簧的施加旨在说明该过程。作为一个特殊功能，在该示例中包括一些非线性（接触，超弹性材料行为和大变形）。

外部荷载以x、y、z方向位移的形式施加于激励点(见下图)。

负荷曲线离散化，在x-方向上有5步，y-方向上有8步，z-方向上有5步(见图1)。

这导致了5×5=25个FE分析，每8步(y方向)。所以理论上200个结果填满了网格。
在我们的示例中，我们应用了一个软件工具，这是专门用于我们疲劳软件Femfat的使用。该工具被称为弹性体，并将模块组合并叠加疲劳分析的应力是Femfat ChannelMax。ElastoLoads具有自动滤波功能，可分别将200至107个通道的必要次数减少到给定的负载历史，分别上述准备好的载荷曲线。

结果显示了损伤分布，等效应力历史和累积损伤随时间的选择点的结构。

概括

通过这种方法，可以非常有效地结合任何长度的道路荷载数据来评估非线性现象。在FEMFAT channelMAX中，有一个可以与疲劳分析相结合的工具，叫做ELASTOLOADS。由于自动化程度高，该工具可以很好地包含在全局仿真过程中。

良好选择的离散化程度导致所需的Fe分析和疲劳分析中的通道最小化，同时保持精度仍然很高。

结果的额外动画简化了评估，并且能够深入了解潜在的变形和损坏机制。

^1）Femfat中的瞬态方法是Femfat Max的一部分，称为传输。

^2）FEMFAT max中基于通道叠加数据的疲劳分析方法称为ChannelMAX。

^3）APA合作伙伴Magna开发了工具弹性体，因为像橡胶等弹性材料的疲劳是第一个适用于它。如果您对ElastoLoads感兴趣并通过APA使用Femfat，请联系Femfat.support.mpt@magna.com或apasupport@altair.com。