È possibile prevedere il danno e la vita rimanente di una parte sottoposta a ripetuto caricamento ciclico a una data frequenza operativa o a un ambiente di vibrazione casuale.
Disponibile per SOLIDWORKS Simulation Premium.
È possibile eseguire l'analisi della fatica in base agli eventi del dominio di frequenza che utilizzano i risultati degli studi di vibrazione dinamici lineari armonici e dinamici lineari casuali.
I risultati degli studi della fatica basati sugli eventi del dominio di frequenza includono la vita rimanente e i grafici del danno. Per gli studi sulla fatica basati su vibrazione casuale, è incluso anche un grafico relativo al tempo per il cedimento.
Fatica basata sui risultati armonici
Uno studio della fatica basato sui risultati di sollecitazione come funzione della frequenza da uno studio armonico dinamico lineare prevede la durata rimanente e il danno di una parte in condizioni di vibrazione periodica (o sinusoidale) di un certo numero di cicli a una determinata frequenza operativa.
Il calcolo del rapporto del danno cumulativo si basa sulla regola del danno lineare o regola di Miner:
in cui E [D] è il rapporto del danno previsto, nl è il numero di cicli a cui la parte è soggetta a una determinata frequenza operativa e la sollecitazione alternata SI e NI è il numero di cicli necessari per provocare il cedimento al livello di sollecitazione SI fornito dalla curva S-N del materiale.
Fatica basata sui risultati della vibrazione casuale
Per valutare la durata della fatica quando le cronologie della sollecitazione o della deformazione ottenute dalla struttura o da un componente sono di natura casuale (e di conseguenza vengono descritte meglio utilizzando parametri statistici come funzioni di densità della probabilità, passaggi per lo zero verso l'alto e numero di picchi al secondo), sono disponibili questi metodi di calcolo del dominio della frequenza:
- Banda stretta
- Steinberg
- Wirsching
La premessa di una previsione di vita per la fatica basata su frequenza è che i parametri di risposta (sollecitazione e deformazione) del modello in fase di analisi siano di natura casuale, stazionaria e gaussiana.
A differenza di altri studi della fatica, la curva S-N del materiale è definita utilizzando l'equazione di Basquin:
N = B / (Se )m
in cui N = numero consentito di cicli necessari per produrre il cedimento; B = costante specifica della curva (intercettazione dell'asse S); Se = intervallo di sollecitazione del carico ciclico; m = pendenza della curva S-N lineare.
Questa equazione mostra che in condizioni di carico ciclico ad ampiezza costante, esiste una relazione lineare tra i cicli necessari per produrre il cedimento N e la gamma di sollecitazione applicata Se quando viene rappresentata graficamente su una scala Log-Log.