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材料對話方塊 - 疲勞 SN 曲線標籤

使用疲勞 SN 曲線標籤可定義疲勞研究的 SN 曲線。SN 曲線僅用於疲勞研究。

來源

顯示此對話方塊︰

開啟零件,在 FeatureManager (特徵管理員) 中的材質上按右鍵 ,然後選擇編輯材質

疲勞 SN 曲線標籤僅在附加 SOLIDWORKS Simulation 時可用。

SOLIDWORKS 材質資料庫中的一些材質已定義疲勞 SN 曲線。 在材質資料庫的材質清單中,這些材質會透過在名稱末尾附加字尾 (SN) 來加以識別。 該 SN 曲線的參考來源是 Atlas of Fatigue Curves, ASM International

設定內插配置和資料來源。
內插 設定根據 SN 曲線的週期數內插其他替換應力的配置。
  • 對數

    針對週期數和其他替換應力的對數內插(以 10 為底數)。對於擁有少量資料點且廣泛分散於兩個軸上的 SN 曲線,除非該曲線更適合其他內插配置,否則建議使用此選項。

  • 半對數。針對應力和週期數對數的線性內插。對於具有比週期數變化相對較小的應力範圍的 SN 曲線,除非該曲線更適合其他內插配置,否則建議使用此選項。
  • 線性。同時針對應力和週期數的線性內插。對於具有許多資料點的 SN 曲線,除非該曲線更適合其他內插配置,否則建議使用此選項。

    SN 內插配置的範例

    在某些情況下,SN 曲線以透過擬合實驗性資料獲取的數學關係式的形式提供。在此類情況下,如果數學關係式符合其中一個內插配置,則它足以定義僅將曲線的極值做為資料點的情況並使用正確的內插配置。
定義 手動定義曲線資料。在功能表中選擇最多十條曲線。
從材料彈性模數導出 根據 ASME SN 曲線及參考材質與啟用材質的彈性模數自動導出 SN 曲線。 來源 SN 會顯示在 預覽 區域中。
  • 根據 ASME Austenitic Steel 曲線
  • 根據 ASME Carbon Steel 曲線

SN 曲線透過使用參考 SN 曲線的每個應力值除以參考 ASME 材質的彈性模數再乘以目前材質的彈性模數而導出。相關的週期數將維持不變。

定義疲勞 S-N 方程式 (用於隨機振動疲勞分析) 適用於根據動態隨機振動研究結果的疲勞研究。

表格資料

列出曲線資料。僅當在來源方塊中選擇了定義時可用。
應力比例 (R) 僅當在選擇材質來源下選擇了自行定義時可用。
單位(U) 其他替換應力單位。
如果您要輸入值,請確保在輸入之前選擇您想使用的單位。
曲線資料表格 如果您要手動定義曲線,請輸入成對的週期數和其他替換應力值。如果曲線是根據參考 ASME SN 曲線導出,則縮放曲線將會列出。
您可以使用複製並貼上來填寫表格。
File 從檔案輸入曲線資料。僅當在選擇材質來源下選擇了自行定義時可用。
檢視(V) 顯示表格中目前資料的圖表。
刪除 刪除所選的資料列。僅當在選擇材質來源下選擇了自行定義時可用。
要套用相同的 SN 曲線到有不同材料的本體上,在疲勞研究樹狀結構中,於零件 上按右鍵,然後選擇套用疲勞資料至所有的本體

S-N 曲線數學關係式 (Basquin 數學關係式)

適用於根據線性動態 - 隨機振動研究結果的疲勞研究。

從 S-N 曲線估計 Basquin 常數 選擇此選項可讓程式根據 S-N 曲線的特定資料點來計算 Basquin 數學關係式的常數。

若是高週期疲勞 (週期數量 N >104),則在對數 - 對數等級上繪製時,可使用直線逼近 S-N 曲線。 Basquin 的數學關係式是 Y 軸中施加的疲勞應力 (S) 與 X 軸中的失敗週期數 (N) 之間的冪次定律關係。

Basquin 的數學關係式僅對持久極限或疲勞限制有效。
持久極限是指不會導致疲勞失敗的最高其他替換應力。 換言之,如果其他替換應力等於或小於持久極限,則導致失敗的應力週期數會變得非常大 (接近無限大)。 持久極限通常是針對零平均其他替換應力而定義的。 持久極限又稱為疲勞極限。 某些金屬沒有可測量的持久極限。
程式會考量 Basquin 數學關係式的應力範圍值 Sr。 它將 S-N 曲線的其他替換應力值 (sa) 乘以 2,以將完全反轉的負載列入考量 (Sr = 2*Sa)。
Basquin 的 S-N 疲勞曲線數學關係式如下:
  • N = B / (Sr) m,或
  • log (Sr) = B - m log (N)
當您選擇此選項,曲線特定常數 (B)S-N 曲線 (m) 的斜度選項則不可使用。 軟體會透過 S-N 資料點接合直線,使用最小平方線接頭的技術來計算 B 和 m 常數。 這些常數是由不同應力程度之疲勞測試實驗決定的材質參數。
Units 設定應力範圍 Sr 的單位。
於此列考量 S-N 曲線的截斷點 設定計算 Basquin 常數所考量之 S-N 曲線的阻斷點。 如果輸入 0 或 1,則會考量使用最小平方接頭技術,將 S-N 曲線的所有資料點接合直線。
例如,如果輸入 4,則會針對接合直線考量將 S-N 曲線前四列的資料組,並計算 Basquin 常數 B 及 m。建議使用疲勞持久限制做為阻斷點。 S-N 曲線被視為阻斷點後的水平線。
曲線特定常數 (B) 輸入 S-N 特定常數 B 的值 (必須為正實數)。這是一個週期上應力範圍 Sr 的值。
S-N 曲線 (m) 的斜度 輸入 S-N 曲線 m 的斜度 (必須為正整數)。當兩個資料點 (N1、S1) 和 (N2、S2) 為已知,S-N 曲線 m 的斜度計算公式如下:

來源 輸入 S-N 資料來源的相關資訊。
視圖 選取以檢視 S-N 曲線圖表。
儲存檔案 將 S-N 曲線的資料儲存為 *.dat*.csv (逗號分隔) 檔案格式。


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