焊接疲劳分析能力升级，fe-safe 2026三大方法协同支持

fe-safe 是什么？为什么它仍然重要？

fe-safe 是一款面向疲劳耐久性与信号处理的专业软件，可基于有限元模型结果开展疲劳寿命分析，也支持基于试验应力/应变信号的疲劳分析流程。它长期被广泛用于需要高可靠性设计的工业场景，适用于：

• 多轴疲劳分析
• 焊接结构疲劳分析
• 高温蠕变疲劳分析
• 橡胶与弹性体疲劳分析
• 随机振动疲劳分析
• 试验信号处理与疲劳评估

从产品构成来看，fe-safe 包括通用模块与多个扩展模块。通用模块覆盖用户界面、材料数据库管理、疲劳分析与信号处理；扩展能力则进一步面向特定场景展开，包括：

• Verity in fe-safe：面向焊接结构疲劳分析
• fe-safe/DTMF：面向高温蠕变疲劳分析
• fe-safe/Rubber：面向橡胶材料疲劳分析

这意味着，工程团队可以在相对统一的分析框架下，针对不同材料与结构形式建立更匹配的耐久性评估流程，而不必在多个工具之间频繁切换。

fe-safe 2026 的更新，为什么值得关注？

相比只做局部修补式迭代，fe-safe 2026 更像是一次围绕复杂工况适配能力与工程化可用性的增强。它所释放出的信号很明确：

疲劳分析正在从“单一零部件、单一载荷、单一失效机理”的评估方式，走向更贴近真实服役环境的综合寿命预测。

这也是越来越多企业在数字化研发中关注 fatigue workflow 的原因——因为真正影响产品可靠性的，往往不是理想工况，而是多源载荷、温度耦合、焊接细节、材料非线性与随机激励的叠加。

下面，我们从几个重点更新方向展开解读。

01 新增 fe-safe/DTMF：面向高温蠕变疲劳的专用能力升级

本次版本更新中，一个非常关键的变化是：新增高温蠕变疲劳分析模块 fe-safe/DTMF，并替代原有 fe-safe/TURBOLife。

这不是简单的命名变化，而是对高温寿命评估场景的一次更明确聚焦。

为什么高温蠕变疲劳分析难？

在高温环境下工作的部件，例如：

• 航空发动机热端部件
• 燃气轮机关键结构
• 核电及能源装备高温承力部件
• 承受热机械循环的工业设备零部件

往往会同时受到两类损伤机制影响：

1. 循环载荷引发的疲劳损伤
2. 时间相关变形引发的蠕变损伤

当结构经历升温、保载、降温、循环重复时，材料内部并不是只发生单一疲劳累积，而会出现应力松弛、蠕变应变累积、循环塑性与温度耦合等复杂现象。对于研发团队来说，如果忽略这些效应，就可能高估寿命，或者错误判断失效位置。

fe-safe/DTMF 的核心价值

fe-safe/DTMF 基于应变划分法与连续损伤力学，采用 DTMF（Dual Mechanism Fatigue）双机制思路，分别评估疲劳损伤与蠕变损伤，并综合给出寿命预测结果。

它能够处理的关键问题包括：

• 保载阶段的应力松弛
• 高温条件下的蠕变应变累积
• 蠕变与循环塑性的交互影响
• 温度变化、保载时间、循环波形、平均应力等因素对寿命的共同作用

对工程应用而言，这类能力的意义非常直接：

• 更早识别高温热端结构的寿命瓶颈
• 支撑材料选型与冷却方案优化
• 帮助制定更合理的维护与检修策略
• 降低对高成本、长周期高温持久试验的完全依赖

2026 版本中与 DTMF 相关的进一步完善

根据本次版本公开信息，fe-safe 2026 在 DTMF 方向还对若干细节进行了增强，例如：

• 对部分温度相关材料参数的循环积分处理进行了改进
• 在参数表中增加了与裂纹闭合相关的字段支持
• 进一步优化了高温蠕变疲劳分析的数据组织与使用体验

这些更新虽然偏向算法与流程层面，但对于需要提升结果稳定性和模型可追溯性的团队来说，价值并不小。因为高温寿命分析最怕的不是“算不出来”，而是不同设置下结果解释困难、工程一致性不足。

02 焊接疲劳分析更完整：Verity、BS 7608 与 FKM 协同支持

焊接结构疲劳一直是工程实际中极具挑战的一类问题。原因并不复杂：

• 焊缝附近应力集中显著
• 结构形式多样，连接细节复杂
• 载荷路径可能高度耦合
• 不同行业、不同地区常使用不同设计规范与评估方法

因此，真正有工程价值的焊接疲劳方案，不能只停留在“能分析”，还要能够匹配企业所处行业的验证逻辑与规范体系。

fe-safe 2026 在这一方向上的亮点之一，是焊接疲劳分析能力更加完善，形成了对以下三类主流方法的更完整支持：

• Verity in fe-safe
• BS 7608
• FKM

Verity：更适合精细化焊接疲劳评估

Verity in fe-safe 基于等效结构应力与主 S-N 曲线方法开展焊接疲劳分析。其优势在于，能够依托有限元结果，对焊接接头和结构进行较为细致的寿命评估。

相较于传统名义应力法，Verity 方法的一大工程价值在于：对网格密度不那么敏感。公开资料显示，Verity 方法基于结构应力思想，能够在不同网格尺度与元素类型下保持较一致的结构应力计算逻辑，并且已由 Battelle 联合工业项目通过大量物理疲劳试验进行验证。

这意味着，对于需要在 CAE 流程中反复迭代结构方案的团队而言，Verity 更有利于：

• 减少因网格差异带来的结果波动
• 提升焊接疲劳分析的一致性
• 在整车、总成或复杂连接结构中提高工程可用性

BS 7608：规范驱动的焊接疲劳校核路径

BS 7608 是英国焊接疲劳设计标准体系中的常用方法，核心思路是基于焊接接头分类 + 名义应力法 + 标准 S-N 曲线进行疲劳设计与寿命评估。

对于很多企业来说，这类方法的价值不在于“最精细”，而在于：

• 评估流程标准化程度高
• 与既有设计规范兼容性强
• 便于形成统一校核口径

当项目对规范符合性要求较强时，BS 7608 往往是非常重要的分析路径。

FKM：热点应力思路下的结构强度评估

FKM 指南中的焊接疲劳评估方法，通常以热点应力法为核心思路。它通过提取焊接接头热点应力并结合相应疲劳强度数据，完成疲劳强度校核与许用载荷/寿命判定。

这种方法在工程实践中的意义在于，它为许多采用德系设计体系或相关结构强度评估流程的团队，提供了熟悉且可落地的方法论基础。

为什么这项更新值得工程团队重视？

因为现实项目很少只有一种分析逻辑。一个企业内部可能同时存在：

• 面向设计优化的精细化焊接寿命分析
• 面向标准符合性的规范校核
• 面向不同业务单元或全球团队的多标准协同

当工具能够在一个环境中更好地兼容这些方法时，团队就更容易建立统一流程，减少跨工具、跨口径带来的重复工作。

03 随机振动疲劳能力增强：更贴近真实服役载荷

对许多产品而言，疲劳问题并不是只来自规则循环载荷。电子设备、汽车零部件、航空航天结构、轨交设备以及各类机电系统，在真实服役环境中常常要承受随机振动。

随机振动疲劳分析之所以重要，是因为它面对的不是单一峰值，而是包含频谱分布、统计特征、载荷顺序和多源输入关系的复杂激励。现实中，工程师经常会遇到以下问题：

• 一个部件经历的不止一段随机振动事件
• 多个随机振动信号源需要联合考虑
• 频域分析结果与时域耐久性判断之间需要更好一致性

本次 fe-safe 2026 在随机振动方向的增强，重点包括：

• 支持多随机振动事件的序列分析
• 兼容多随机振动信号源的同步导入与联合计算
• 对部分频域/时域工作流一致性进行改进
• 新增对多区块顺序单通道 PSD 分析的支持

这意味着什么？

简单说，意味着随机振动分析流程正更贴近实际测试与服役场景。

比如在典型工程项目中，一个零部件可能会先经历运输工况，再经历安装调试工况，最后进入长期运行工况。不同阶段的随机载荷特征并不相同。如果分析工具只能处理单一随机事件，就难以真实反映结构损伤累积过程。

而当多随机事件序列、多信号源联合输入能力增强后，工程团队在以下方面会受益：

• 更真实地反映复杂使用场景
• 提升随机振动疲劳结果的工程代表性
• 更方便将试验谱与仿真流程衔接起来
• 为耐久性验证、试验剪裁与设计优化提供更可信依据

04 疲劳算法扩展：面向复杂工况的判定能力更丰富

疲劳分析工具的价值，不只在界面和流程，更在于其算法体系是否能覆盖复杂工况下的判断需求。

fe-safe 2026 在这一方向新增了两项值得关注的能力：

• 最大绝对主应力算法
• Walker 平均应力修正功能

最大绝对主应力算法：拓展应力评估视角

新增的最大绝对主应力算法，聚焦于主应力绝对峰值进行疲劳判定，不依赖于固定应力类型或单一应力组合方式。对于载荷路径复杂、工况组合较多的场景，这类算法有助于提供更多判断维度。

它的价值在于，工程师在进行疲劳敏感性比较或多工况筛选时，可以获得更灵活的应力评估视角，从而更快定位风险区域与关键工况。

Walker 平均应力修正：进一步提升寿命预测适配性

平均应力对疲劳寿命的影响，在实际工程中往往不可忽略。尤其是在以下场景中：

• 拉压不对称循环
• 非对称交变载荷
• 叠加静载与循环载荷
• 存在明显平均拉应力效应的耐久性问题

新增 Walker 平均应力修正功能后，fe-safe 在这类问题上的适配性进一步增强。它能够帮助工程师更精细地处理平均应力对寿命的影响，从而提升寿命预测的针对性与可信度。

对于需要把仿真结果与试验结果做更高质量对比的团队来说，这类修正模型的增加，往往意味着更好的相关性优化空间。

从行业场景看，fe-safe 2026 可以帮助解决哪些问题？

如果把这些新功能放回实际研发场景中，会更容易理解它们的价值。

航空航天与燃机

这类行业高度关注：

• 高温热端部件寿命
• 热机械循环下的蠕变-疲劳耦合
• 高可靠性与长寿命要求

fe-safe/DTMF 的加入，使工程团队更适合在设计阶段评估高温部件寿命风险，支撑冷却、材料与结构优化决策。

汽车与商用车

典型关注点包括：

• 焊接车身与底盘连接的疲劳寿命
• 多工况道路载荷下的耐久性分析
• 随机振动环境下零部件可靠性
• 轻量化设计后的寿命校核

Verity、BS 7608、FKM 等方法的协同支持，以及随机振动疲劳能力的增强，都更贴近车企和供应链企业的真实工程需求。

能源与重型装备

在燃气轮机、核电设备、石化设备及通用机械领域，结构往往承受：

• 长期服役载荷
• 温度场与机械载荷耦合
• 局部焊接连接疲劳风险
• 高安全性要求下的寿命评估压力

此时，一个能够兼顾高温、焊接、复杂载荷和规范分析方法的疲劳平台，会显著提升分析体系的完整性。

橡胶与弹性体相关产品

虽然本次重点更新不主要集中在 fe-safe/Rubber，但对轮胎、衬套、密封件、减振器等产品而言，fe-safe 仍然保有其在弹性体疲劳分析上的重要位置。尤其在需要同时管理多种材料、多个载荷场景与整机级耐久性目标时，统一平台的意义更突出。

除了功能更新，更应关注分析流程能力的提升

从工程角度看，软件版本更新真正带来的价值，不只是多出几个菜单，而是能否帮助团队建立更成熟的疲劳分析流程。fe-safe 2026 所体现出来的方向，至少包括以下几点：

1. 从单一疲劳问题走向多机理综合评估

高温蠕变疲劳、焊接疲劳、随机振动疲劳，本质上都在说明同一件事：真实世界的耐久性问题越来越少是单因素问题。这要求分析工具不仅算法丰富，更要能把多种分析能力工程化落地。

2. 从单一算法走向更高的场景适配能力

新增最大绝对主应力算法、Walker 修正，以及随机振动流程增强，反映的是软件对复杂工况适配性的持续提升。对企业而言，这意味着分析结果更有机会贴近真实服役状态。

3. 从“能分析”走向“更适合企业标准流程”

焊接疲劳分析中同时支持 Verity、BS 7608 与 FKM，说明工具正在更好地适应不同行业规范、地区标准与企业流程要求。这对于推动仿真进入主流程尤其关键。

结语：把耐久性分析更早放进设计决策里

对于今天的研发团队而言，疲劳寿命分析的意义早已不止是“做验证”。它正在成为设计决策、材料选型、结构优化、试验规划与可靠性管理的重要依据。

fe-safe 2026 的这轮更新，释放出的不是单点功能升级，而是对复杂工况、复杂材料和复杂工程流程的进一步响应。无论是新增的 fe-safe/DTMF，还是焊接疲劳方法完善、随机振动流程增强，以及平均应力与应力判定算法扩展，都在帮助工程师把疲劳分析做得更深入、更贴近真实应用。