Avaliação de tensões alternadas a partir de eventos de fadiga
Um evento definido por uma única carga de fadiga
-
Taxa de carga definida pelo usuário: Presumindo que a taxa de carga definida pelo usuário seja R, o programa utiliza um dos picos do estudo de referência (considerando um fator de escala específico) e calcula o outro pico multiplicando o primeiro por R. Em seguida o programa calcula a quantidade de tensão selecionada na caixa de diálogo de propriedades
Fadiga
e calcula a tensão alternada como sendo |S*(1 - R)|/2, onde S é o valor extremo do componente de tensão no estudo estático de referência.
Evento único definido por múltiplas cargas de fadiga
O programa calcula as tensões alternadas de cada nó levando em consideração a combinação de picos de diferentes cargas de fadiga. As cargas de fadiga podem se referir a um ou mais estudos estáticos.
Suponha que você tenha especificado as cargas de fadiga usando os estudos A, B e C com os fatores de escala F
A
, F
B
e F
C para definir um evento. Para avaliar a tensão alternada e a taxa de tensão associada em um determinado nó, o programa procede da seguinte maneira:
-
Calcula SA*FA, SB*FB e SC*FC, onde SA, SB e SCse referem aos valores do componente de tensão no nó dos estudos A, B e C, respectivamente. O programa calcula os valores associados para os componentes SX, SY, SZ, TXY, TXZ e TYZ.
-
Avalia as diferenças na quantidade de tensão especificada para o cálculo das tensões alternadas em todas as combinações possíveis de picos de tensão e determina a combinação que produz a maior flutuação de tensão.
-
Avalia a tensão alternada associada ao evento dividindo o intervalo de flutuação da tensão por 2.
-
Calcula a taxa de tensão com base nos extremos de tensão calculados (Smín e Smáx).
-
Se várias curvas S-N com diferentes taxas de tensão forem definidas, o programa utilizará a interpolação linear para extrair o número apropriado de ciclos para a taxa de tensão e a tensão alternada calculada.
-
Se uma única curva S-N de média zero for definida e um método de correção de tensão média for selecionada, o programa utilizará a tensão alternada corrigida em relação à curva S-N.
Eventos múltiplos
A avaliação de tensões alternadas em eventos múltiplos depende se estes ocorrem de maneira aleatória ou independente. Esta opção está disponível na caixa de diálogo Fadiga.
Nenhuma interação entre os eventos
O programa avalia a tensão alternada separadamente, conforme explicado acima para os tipos de carregamento diferentes.
Interação aleatória entre os eventos
O programa avalia a tensão máxima alternante levando em consideração todas as combinações possíveis de cargas de fadiga em cada nó. O programa então usa a regra de Miner e o Código ASME de vasos de pressão e caldeiras para definir um conjunto de eventos de fadiga modificados.
Esta abordagem prevê um fator de dano maior do que na aplicação sequencial dos eventos definidos, a menos que a diferença entre os picos de tensão de eventos distintos seja irrelevante. Nesses casos, recomenda-se executar dois estudos diferentes; um estudo sem interação entre os eventos e o outro com interação aleatória. Os resultados podem revelar que uma opção apresenta maior dano em alguns locais, enquanto outra apresenta maior dano em outros locais. bsp;
Exemplo 1
Eventos definidos pelo usuário
Evento 1: 8000 ciclos, alternando entre 900 psi e -400 psi
Evento 2: 2000 ciclos, alternando entre 700 psi e -700 psi
Eventos modificados
Evento 1: 2000 ciclos com tensão alternada (900 + 700)/2 = 800 psi
Evento 2: 6000 ciclos com tensão alternada (900 + 400)/2 = 650 psi
Exemplo 2
Eventos definidos pelo usuário
Evento 1: 8000 ciclos, alternando entre 900 psi e -400 psi
Evento 2: 2000 ciclos, alternando entre 700 psi e -402 psi
Eventos modificados
Evento 1: 2000 ciclos de 900 psi com tensão alternada (900 + 402)/2 = 651 psi
Evento 2: 6000 ciclos de 900 psi com tensão alternada (900 + 400)/2 = 650 psi
A abordagem de evento independente provavelmente será mais conservadora neste caso.
Tópicos relacionados
Análise de fadiga
Plotagens de fadiga