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将齿轮和键作为一体进行网格划分（图7）。键和键槽之间施加接触条件。在轴的输入部分上输入转矩参数。运用SANTECH 的有限元程序SAMCEF 进行模拟，读出应力分析的结果（图8）。根据分析结果，发现在轴的某些地方，最大应力超过了屈服应力。这能够说明轴最终断裂的原因。
图6 转矩、反力和输入面支持
图7 轴和键槽上的网格
图8 应力结果
5 疲劳过程
为了能够计算使用寿命，必须获取轴上每一节点应力张量的历史。在这个简单的介绍中，假设扭转应力随着既定的时间信号变化（图9）。
弯曲应力也随着相同的时间信号变化，且与转矩交替进行。两种应力应该作用在同一材料面上，因此垂直于轴心线。根据有限元分析，按照两种不同的载荷工况计算主要应力。然后，根据方程式
计算每一时间步长的主要应力。模拟中使用的时间信号是600秒。这会产生一个与时间有关的、相应的应力曲线。然后，在这个曲线上使用“雨流法”程序获得相应的循环。对于每一个循环，计算每一个载荷循环的断裂损伤（Eq.1）。根据Wöhler图或者S-N 线（也称作Haigh 图）找出相应载荷循环次数。然后把损伤累加起来以得到所用时间信号内的总损伤。最后预测给定部分的使用寿命。
图9 扭转应力随时间变化曲线（SAMCEF Mecano）
