疲劳分析功能
fe-safe软件可以定义载荷时间历程,用于一组有限元分析应力结果
能有效处理fea分析的弹性应力结果和弹塑性应力结果,可组合多个载荷的时间历程序。迭加多轴加载的时间历程,从而在模型每个位置上都产生一个应力张量的时间历程。
fe-safe将节点的疲劳寿命写入输出文件中,如果指定设计寿命,将计算出各个节点达到寿命时的安全系数,计算结果可以三维等值图显示,可利用通用有限元分析软件强大的后处理功能。
生成一个文本文件,包含用户输入、分析类型、软件版本号和结果摘要。
可对复杂的块数据载荷进行分析,对于每个载荷条件,生成一个载荷的有限元结果数据集的循环块。
还可对载荷历程和序列载荷进行组合使用。
定义载荷文件,其中包含一系列载荷模块,每一载荷块又可定义一系列载荷历程和序列载荷数据的组合。而序列载荷数据是随时间变化载荷引起的应力数据的化。
可利用应力-寿命曲线、应变-寿命曲线、局部应力-应变分析进行单轴和多轴疲劳分析,有多种平均应力修正,也可采用用户定义的平均应力修正。
定义载荷时间历程时,加载文件中的载荷条件可储存以下格式的文件,以方便地与其他各种软件进行数据交换。准备单通道和多通道载荷历程,对载荷进行比例缩放,考虑峰/谷而忽略循环。fe-safe软件可处理多达4096个通道的载荷。
结果输出
3个单位载荷的线
弹性有限元分析
载荷分量的多个时间历程
载荷缩放和组合
单位载荷应力乘以载荷历程再叠加
可进行序列工况的疲劳分析,数据集系列可以是一个瞬态分析的结果,也可以通过一系列离散事件来生成。如对发动机曲轴不同转角下的多个求解结果进行疲劳分析。
曲轴和连杆:每转动5度计算一次应力
节点处的应力历程
一个数据集系列
fe-safe 独特的载荷处理方式
fe-safe疲劳分析载荷信号处理,可采用雨流计数法。
fe-safe疲劳测试信号可进行峰值分析和频率分析处理,过滤掉小的载荷循环。
可根据功率真普密度数据进行振动疲劳分析,不同频率和幅值的信号可进行叠加。
可考虑残余应力的影响,能利用bs7608标准的应力-寿命数据进行焊接结构分析。
由于铸铁中石墨的影响,材料拉-压应力应变相应呈非对称性,fe-safe提供专门手段对铸铁(包括灰口铁)进行疲劳分析。
可计算微振磨损疲劳寿命。
可以快速研究高温疲劳。
可考虑蠕变对疲劳的影响(应力应变相应与应变率和瞬时温度相关)。
可考虑机加工及装配应力对结构寿命的影响。
加工和装配应力的影响
节点的应力历程
挤压
回弹
疲劳载高
寿命分布
(a)不考虑加工过程的影响
(b)考虑加工过程的影响
可以针对整个模型,也可针对一组单元进行疲劳分析。可方便地对整个模型或者选择的区域进行再设计和假设分析,从而观察从非关键区域去掉金属材料的效果,以及增加“热点”位置的疲劳寿命。
可考虑表面光洁度的影响,几何变化与缺口敏感性影响以及材料特性变化效应和不同载荷组合历史的影响。不同的材料数据和应力集中系数可以用于每一个单元组(允许在同一个部件上有机加工面和锻造面)
fe-safe还能进行疲劳失效率的统计分析的。
可根据指定的设计寿命,计算出各个节点将达到设计寿命的安全系数。
支持批处理和命令行功能。
提供了方便的工具绘制材料数据和载荷历程。
可计算出在指定寿命下,模型上各部分不会破坏的可能性。
可从模型一系列的载荷中找出对疲劳寿命影响最大的载荷。
根据载荷情况和材料数据自动选择最合适的疲劳分析方法。