Можно спрогнозировать повреждение или оставшийся срок детали, которая подвержена повторной циклической нагрузке при указанной рабочей частоте или в среде случайных колебаний.
Доступно для SOLIDWORKS Simulation Premium.
Можно выполнить анализ усталости на основе событий частотной области, в которых используются результаты исследований линейных динамических гармонических и случайных колебаний.
Результаты исследований усталости основаны на событиях частотной области, включая графики оставшегося срока и повреждений. Для исследований усталости на основе случайных колебаний также используется график времени до сбоя.
Результаты усталости на основе гармоник
Исследования усталости на основе результирующего напряжения как функции от частоты на основе линейного динамического исследования гармоник прогнозируют оставшийся срок и повреждения детали на основе периодических (или синусоидальных) вибраций указанного количества циклов при определенной рабочей частоте.
Расчет соотношения совокупных повреждений основывается на правиле линейного повреждения или правиле Майнера:
где E [D] представляет собой ожидаемый коэффициент повреждений, nI — количество циклов для детали на определенной рабочей частоте, переменное напряжение SI и NI — количество циклов, вызывающее сбой на уровне нагрузки SI, указанное кривой S-N материала.
Результаты усталости на основе случайных колебаний
Для оценки срока усталости, когда накопленные значения напряжения или деформации для конструкции или компонента являются случайными по своей природе (поэтому лечше всего они описываются с помощью таких статистических параметров, как функции распределения плотности, восходящие переходы через нуловой уровнь и количество пиков в секунду), применяются следующие методы расчета в частотной области.
- Узкий диапазон
- Штейнберг
- Окончательная обработка
Подтверждение прогнозов срока усталости с помощью частот основано на том, что параметры отклика (напряжение и деформация) анализируемой модели являются случайными, стационарными и Гауссовскими по своей природе.
В отличие от других исследований усталости кривая S-N материала определяется с помощью уравнения Басквина:
N = B / (Se )m
где N = допустимое количество циклов до сбоя; B = характерная для кривой константа (пересечение оси S); Se = диапазон напряжениий циклической нагрузки; m = коэффициент наклона линейной кривой S-N.
В данном уравнении показано, что при постоянной циклической нагрузке по амплитуде существует линейная связь между числом циклов до сбоя N и примененным диапазоном напряжений Se при создании эпюры в масштабе log-log.