Evaluation des contraintes alternées des événements de fatigue à amplitude constante

Un événement défini par un seul chargement de fatigue

• Complètement inversé : Le programme donne à la contrainte alternée à chaque nœud une valeur égale au produit de la valeur de contrainte correspondante dans l'étude statique de référence par le facteur d'échelle. Les valeurs maximum et minimum des composantes de contrainte ont une ampleur égale et des directions opposées.

• Basé sur zéro : Le programme donne à la contrainte alternée à chaque nœud une valeur égale au produit de la moitié de la valeur de contrainte correspondante dans l'étude statique de référence par le facteur d'échelle. Le programme extrait un pic de l'étude statique de référence et attribue une valeur 0 à l'autre pic.

• Ratio de chargement défini par l'utilisateur : Supposons que le ratio de chargement défini par l'utilisateur soit R. Le programme extrait l'un des pics de l'étude de référence (en tenant compte du facteur d'échelle spécifié) et calcule l'autre en multipliant le premier pic par R. Le programme calcule ensuite la quantité de contrainte sélectionnée dans la boîte de dialogue des propriétés de Fatigue et calcule la contrainte alternée |S*(1 - R)|/2 avec S représentant la valeur extrême de la composante de contrainte dans l'étude statique de référence.

Un seul événement défini par plusieurs chargements de fatigue

Le programme calcule les contraintes alternées pour chaque nœud en tenant compte de la combinaison des pics des différents chargements de fatigue. Les chargements de fatigue peuvent faire référence à une ou plusieurs études statiques.

Supposons que vous avez spécifié des chargements de fatigue à l'aide des études A, B et C avec les facteurs d'échelle F A , F B , et F C , pour définir un événement. Pour évaluer la contrainte alternée et le ratio des contraintes associé au niveau d'un nœud, le programme procède ainsi :

• Il évalue SA*FA, SB*FB, et SC*FC, avec SA, SB, et SC faisant référence aux valeurs des composantes de contraintes au niveau du nœud pour les études A, B et C respectivement. Le programme calcule les valeurs associées pour les composantes SX, SY, SZ, TXY, TXZ et TYZ.

• Il évalue les différences dans la quantité de contrainte indiquée pour le calcul des contraintes alternées de toutes les combinaisons possibles des pics de contrainte et détermine la combinaison qui produit la plus grande fluctuation de contrainte.

• Il évalue la contrainte alternée associée à l'événement en divisant la plage de fluctuation de contrainte par 2.

• Il calcule le ratio des contraintes en se fondant sur les extrêmes de contrainte calculés (Smin et Smax).

• Si plusieurs courbes S-N ayant différents ratios de contrainte sont définies, le programme se sert d'une interpolation linéaire pour extraire le nombre approprié de cycles de la contrainte alternée et du ratio des contraintes calculés.

• Si une courbe S-N unique d'une moyenne nulle est définie alors qu'une méthode de correction de contrainte moyenne est sélectionnée, le programme utilise la contrainte alternée corrigée pour la courbe S-N.

Evénements multiples

L'évaluation des contraintes alternées pour plusieurs événements dépend de l'occurrence des événements, à savoir si ceux-ci se produisent de façon aléatoire ou indépendante. Cette option est disponible dans la boîte de dialogue Fatigue.

Aucune interaction entre les événements

Le programme évalue la contrainte alternée séparément, comme indiqué ci-dessus pour les différents types de chargement.

Interaction aléatoire entre les événements

Le programme évalue les contraintes alternées maximales en tenant compte de toutes les combinaisons possibles des chargements de fatigue à chacun des nœuds. Il utilise ensuite la règle de Miner et le ASME Boiler and Pressure Vessel Code pour définir un ensemble d'événements de fatigue modifiés.

Cette approche prévoit un coefficient d'endommagement plus élevé que l'application séquentielle des événements définis, à moins que les pics de contrainte des différents événements ne soient légèrement différents. Dans ces cas-là, il est recommandé d'exécuter deux études différentes ; une étude sans interaction entre les événements et l'autre avec interaction aléatoire. Les résultats peuvent révéler qu'une option entraîne des endommagements supérieurs dans certains emplacements, tandis que l'autre entraîne des endommagements supérieurs dans d'autres emplacements. bsp;

Exemple 1

Evénements définis par l'utilisateur

Evénement 1 : 8000 cycles avec contrainte alternée entre 900 psi et -400 psi

Evénement 2 : 2000 cycles alternant entre 700 psi et -700 psi

Evénements modifiés

Evénement 1 : 2000 cycles avec contrainte alternée (900 +700)/2 = 800 psi

Evénement 2 : 6000 cycles avec contrainte alternée (900 +400)/2 = 650 psi

Exemple 2

Evénements définis par l'utilisateur

Evénement 1 : 8000 cycles avec contrainte alternée entre 900 psi et -400 psi

Evénement 2 : 2000 cycles avec contrainte alternée entre 700 psi -402 psi

Evénements modifiés

Evénement 1 : 2000 cycles à 900 psi avec contrainte alternée (900 +402)/2 = 651 psi

Evénement 2 : 6000 cycles à 900 psi avec contrainte alternée (900 + 400)/2 = 650 psi

L'approche d'événement indépendant risque d'être plus conservatrice dans ce cas.

Rubrique connexe

Analyse de fatigue

Tracés de fatigue