0、引言
本文模拟工程中工字钢一种常见的，也是很容易造成钢断裂的工况：工字钢一端固定，然后在其上面施加均布荷载。针对工字钢在工程中常遇到的两个问题，作了解决。
问题一、如何观察到工字钢内部的任意截面的应力状况。通过ANSYS的路径操作，在工字钢的危险横截面和纵截面上分别创建两条路径项，将第一主应力、第三主应力和等效应力映射到的路径上。然后通过几种图像处理方式清楚地展示了工字钢内部的等效应力分布情况。问题二、如何分析钢在受交变应力作用下的疲劳寿命。模拟工字钢的上表面在几种交变应力作用循环一定次数后，计算其疲劳损伤值。利用APDL参数化分析，通过更改参数，较方便地计算出各个参数所对应的位置的累计损伤情况。就可以计算得到工字钢在此工况的使用疲劳寿命。
1、工字钢结构简介以及受力模型
工字钢分普通工字钢、轻型工字钢和H型钢三种，其广泛用于各种工程建筑、桥梁、车辆、支架、机械等方面。工字钢在工程中承受着各种各样的力.如图1，工字钢截面的特点是其壁厚与截面高度或宽度相比很小，属于开口薄壁截面。腹板上的切向内力在整个剪力中所占的比例相当大，腹板的主要功能之一是抗剪；另外翼缘的面积离中性层比较远，翼缘的主要功能之一是抗弯。由材料力学普通工字钢进行理论上的分析抗弯截面模量
从表中可知，工字钢翼缘上表面左（右）边侧的位置，在以上的交变应力的作用下，最易发生疲劳断裂。
5、结论
通过ANSYS的路径操作，观察到工字钢内部的纵截面和危险横截面的应力状况。通过APDL参数化分析钢在受交变应力作用下各个位置的疲劳积累损伤。通过以上两种方法可知，在工字钢以悬臂梁形式受分布力作用时，工字钢的壁端翼缘上表面左（右）边侧的位置为危险位置，最易发生普通断裂和疲劳损伤。这两种方法为分析工字钢危险截面应力状况、计算出整个工字钢的疲劳寿命提供了有效的解决方式。
参考文献
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