第一部分
理论基础与核心方法
1.疲劳经典理论 疲劳经典理论 回顾 及其 工程 瓶颈
2.能量法理论体系 能量法理论体系 --- 从物理原理到数学模型
2.1.改进应变能量密度法及应用
2.2.疲劳损伤理论
2.3.能量型寿命预测模型建立：Miner 线性累积损伤理论、经典能量模型讲解、
模型参数（如 Wc, Ec）的物理意义及其试验确定方法
3.能量法的数值实现通路 能量法的数值实现通路
3.1.通路一：试验法直接获取。
3.2.通路二：有限元法仿真获取。（本课程重点）
案例实践 1 ：基于ABAQUS 软件的后桥壳疲劳寿命能量分析
案例实践2 ：对含有应力集中的焊接接 头进行精细有限元建模及寿命预测
4.高强钢焊接结构抗疲劳轻量化设计方法及应用 高强钢焊接结构抗疲劳轻量化设计方法及应用
4.1.结构多目标拓扑优化设计方法
4.2.抗疲劳轻量化设计方法
第二部分
疲劳监测与智能预测技术
- 基于热成像方法的金属疲劳性能估计 基于热成像方法的金属疲劳性能估计
5.1.疲劳过程中的能量耗散机理、热弹性效应与热塑性效应
5.2.基于热耗散的二线法疲劳强度快速预测方法
5.3.定量热像法估计疲劳寿命
5.4.基于温度场的热源评估与裂纹扩展速率计算方法
6.深度学习入门 深度学习入门 与疲劳监测应用
6.1.深度学习基础知识：全连接神经网络结构、激活函数、前向/反向传播
6.2.卷积神经网络（CNN）：卷积层、池化层、激活函数
6.3.经典网络结构（如 ResNet, U-Net）
6.4.循环神经网络（RNN/LSTM）核心概念
案例实践 3 ：ResNet18 模型构建与训练 （ 包括 残差块的定义、前向传播和反向
传播的实现）， 记录损失和准确率，可视化训练过程和验证集的性能变化
6.5.基于深度学习算法的疲劳裂纹扩展行为研究
案例实践4 ：基于热耗散机制构建裂纹长度和扩展路径智能预测模型
① 数据初始化：数据标注与处理
② 深度学习框架与模型构建
③ 训练过程与结果
④ 温度数据处理（实现从图像到温度数据的转换）
⑤ 分析与结果输出（计算裂纹尖端坐标、耗散场分布、裂纹扩展路径预测
和速率，结果包括分割区域温度、面积、耗散值等参数，并保存为文本和图像）
第三部分
材料微观与宏观结构疲劳行为
7.从局部到全局 从局部到全局 ------ 多尺度疲劳评估框架
7.1.晶体塑性原理与寿命预测
7.2.基于晶体塑性有限元方法的金属疲劳性能评估
7.3.晶粒尺寸对奥氏体不锈钢拉伸性能的影响
7.4.有限元模型建立以及参数确定
案例实践5 ：多晶体 E RVE 模型生成 与寿命预测
① 二维、三维、柱状、竹节状等多种形态 RVE 建模
② Abaqus 晶体塑性仿真分析
③ Python 脚本自动批量赋予晶粒材料属性
④ 设置分析步、定义边界条件、载荷、网格划分、敏感性分析并提交计算
⑤ 结果后处理：提取累积塑性滑移变化数据、线性拟合，标定临界累积滑
移值，并反推其他应变幅下的疲劳裂纹萌生寿命。
7.5.整车多体动力学与车架强度、寿命分析
案例实践6 ：车架结构全寿命疲劳分析
① 网格划分、焊缝实体与壳单元模拟、各种连接与耦合关系建立
② 车架模型施加多个单位载荷并设置对应载荷步
③ 在 MSC Nastran 中求解单位载荷下的应力结果文件
④ 创建疲劳分析任务，关联材料 S-N 曲线，并导入实测载荷谱文件
⑤ 将载荷谱与单位载荷应力结果关联，提交计算
第四部分
提升结构可靠性与综合性能
8.可靠性分析与多学科设计优化 可靠性分析与多学科设计优化
8.1.疲劳可靠度的理论基础与计算框架
8.2.焊接结构件的工程实例，模糊疲劳可靠度的评估流程
8.3.铆接结构寿命预测的创新方法
案例实践7 ：铆接接头应力集中系数 获取 有限元建模仿真
① SolidWorks 软件参数化建模，HyperMesh 网格划分的策略与技巧
② 将网格导入 Abaqus，完成了材料定义、接触设置、边界条件施加
③ 显式动力仿真以验证模型准确性，提取关键区域的应力集中系数
8.4.基于响应面法的 A 型架模糊疲劳可靠性评估
案例实践8 ：A 型架模糊疲劳可靠性分析 与优化
① Abaqus 软件车架模型的静力学验证分析
② 拉丁超立方抽样和响应面法构建 A 型架的近似模型
③ MATLAB 程序计算模糊疲劳可靠度及新型隶属函数优化
8.5.油气悬架流场特性分析与优化
案例实践9 ： 油气悬架 结构多学科优化设计
① Fluent 瞬态流体仿真流程
② 仿真结果后续数据处理与模型拟合
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Fluent 查看流场云图、获取压力数据
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Matlab 编写代码对仿真得到的位移-刚度力数据进行三次多项式拟合
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提取系数并计算拟合优度，绘制出拟合曲线与原始数据的对比图
③ 多岛遗传算法优化完整过程
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油气悬架样本数据构建近似模型
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设置优化模块，最优参数组合及最佳平顺性指标
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完成参数优化设置与运行，生成报告
