Valutazione delle sollecitazioni alternate dagli eventi di fatica ad ampiezza costante
Un evento definito da un carico di fatica singolo
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Rapporto del carico definito dall'utente: Presupponendo che il rapporto del carico definito dall'utente è R, il programma raggiunge uno degli apici dallo studio di riferimento (considerando il fattore scalare) e calcola l'altro apice moltiplicando il primo apice per R. Il programma quindi calcola la quantità di sollecitazione selezionata nella finestra delle proprietà di
fatica
e calcola la sollecitazione alternativa come |S*(1 - R)|/2 dove S è il valore estremo del componente di sollecitazione nello studio statico di riferimento.
Evento singolo definito dai carichi di fatica multipli
Il programma calcola le sollecitazioni alternate per ogni nodo considerando la combinazione di picchi dai diversi carichi di fatica. I carichi di fatica si riferiscono ad uno o più studi statici.
Supponiamo che l'utente abbia specificato i carichi di fatica usando gli studi A, B e C con fattori di scala F
A
, F
B
e F
C per definire un evento. Per valutare la sollecitazione alternata e il rapporto di sollecitazione associato ad un nodo, il programma procede nel seguente modo:
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Viene quindi valutato SA*FA, SB*FB, e SC*FC, dove SA, SB e SC fanno riferimento ai valori del componente di sollecitazione al nodo per gli studi A, B e C. Il programma calcola i valori associati per i componenti SX, SY, SZ, TXY, TXZ e TYZ.
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Valuta le differenze nella quantità di sollecitazione specificata per il calcolo delle sollecitazioni alternate per tutte le possibili combinazioni dei picchi di sollecitazione e determina la combinazione che produce la variazione di sollecitazione maggiore.
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Valuta la sollecitazione alternata associata all'evento dividendo l'intervallo di variazione della sollecitazione per 2.
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Calcola il rapporto di sollecitazione in base agli estremi di sollecitazione calcolati (Smin e Smax).
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Se vengono definite curve S-N multiple con diversi rapporti di sollecitazione, il programma utilizza l'interpolazione lineare per estrarre il numero corretto di cicli per la sollecitazione alternata calcolata e il rapporto di sollecitazione.
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Se viene definita una curva S-N singola con media zero e un metodo di correzione della sollecitazione media, il programma utilizza la sollecitazione alternata corretta rispetto alla curva S-N.
Eventi multipli
La valutazione delle sollecitazioni alternate per gli eventi multipli dipende dal fatto che gli eventi si verifichino in maniera casuale o indipendente. Questa opzione è disponibile nella Finestra della Fatica.
Nessuna interazione tra gli eventi
Il programma valuta la sollecitazione alternata separatamente come spiegato in precedenza per i diversi tipi di carico.
Interazione casuale tra gli eventi
Il software valuta la sollecitazione massima alternata considerando tutte le combinazioni possibili dei carichi di fatica in ogni nodo. Il programma utilizza quindi la regola di Miner e il codice ASME per caldaie e recipienti a pressione per definire un gruppo di eventi di fatica modificati.
Questo approccio prevede un fattore di danno più alto rispetto all'applicazione degli eventi definiti in modo consecutivo, a meno che i picchi della sollecitazione dai diversi eventi siano marginalmente diversi. In questi casi, si consiglia di eseguire due studi diversi; uno con l'opzione senza interazione tra gli eventi e l'altro con interazione casuale. I risultati possono rilevare che un'opzione provoca un danno maggiore in alcune posizioni mentre l'altra opzione provoca un danno maggiore in altre posizioni. bsp;
Esempio 1
Eventi definiti dall'utente
Evento 1: 8000 cicli con sollecitazione alternata tra 900 psi e -400 psi
Evento 2: 2000 cicli con sollecitazione alternata tra 700 psi e -700 psi
Eventi modificati
Evento 1: 2000 cicli con sollecitazione alternata (900 + 700)/2 = 800 psi
Evento 2: 6000 cicli con sollecitazione alternata (900 + 400)/2 = 650 psi
Esempio 2
Eventi definiti dall'utente
Evento 1: 8000 cicli con sollecitazione alternata tra 900 psi e -400 psi
Evento 2: 2000 cicli con sollecitazione alternata tra 700 psi e -402 psi
Eventi modificati
Evento 1: 2000 cicli 900 psi con sollecitazione alternata (900 + 402)/2 = 651 psi
Evento 2: 6000 cicli 900 psi con sollecitazione alternata (900 + 400)/2 = 650 psi
L'approccio dell'evento indipendente può essere più conservativo in questo caso.
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