碟形弹簧在承受循环变载荷时，其材料破坏形式为疲劳断裂，所以需进行疲劳强度分析。

　　1、疲劳寿命分析流程

　　有限元法分析碟形弹簧的疲劳寿命分析流程如图9所示。

　　图9 疲劳寿命分析流程图

　　2、 疲劳分析及结果

　　在碟形弹簧静力学分析的基础上对碟形弹簧疲劳寿命进行进一步的分析。在 Workbench13.0中，添加疲劳工具 FatigueTool ，然后在疲劳工具中添加寿命 life、安全系数SafetyFactor、损伤Damage 以及疲劳敏感系数FatigueSen-sitivity 等选项。载荷类型设置为 FullyRe-versed，如图10 所示，碟形弹簧的设计寿命大于100000次。

　　图10 定幅循环载荷图

　　在Workbench 中输入相关的参数后，通过进行疲劳寿命计算可以得到碟形弹簧的寿命、损伤、安全系数和疲劳敏感性相关结果。寿命云图显示的是由于疲劳作用到碟形弹簧失效的循环次数。图11给出的是碟形弹簧在循环变载荷作用下所能循环的情况，碟形弹簧在规定寿命内变化次数大于10000 次。

　　图11 寿命云图

　　损伤云图显示的是碟形弹簧设计寿命与可用寿命的比值，损伤数值小于1时不会产生疲劳破坏，如图12 所示。

　　图12 损伤云图

　　安全系数云图显示的是碟形弹簧所用材料的失效应力与设计应力之间的比值，如图 13 所示，其最小的安全系数为3.39，小于规定数值10，足以说明可以满足设计要求。

　　图13 安全系数云图

　　图14 为疲劳敏感曲线图，表明了碟形弹簧的损伤 寿命或者是安全系数在临界区域随循环载荷的变化情况。

　　图14 疲劳敏感曲线图

　　结论

　　本文运用有限元分析法和疲劳强度分析理论对碟形弹簧进行了可靠性分析，获得了碟形弹簧的形变、所受应力大小及位置、安全系数、寿命、损伤及疲劳敏感曲线等结果。

　　碟形弹簧疲劳仿真的结果与实际损伤的情况基本一致，说明碟形弹簧的仿真计算能够准确地预测疲劳损伤的部位，这为碟形弹簧的失效检测提供了依据，从而提高了检测的准确度。

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