После проведения анализа усталости можно создать эпюры срока жизни, повреждений и коэффициента безопасности для модели.
Предположим, что Вы провели статический анализ и определили исследование усталости, где статический анализ является единственным событием, которое повторяется N раз. Рассмотрим кривую S-N для материала, как показано ниже:
На основе коэффициента нагрузки программа определяет скорректированное знакопеременное напряжение из значений напряжений в статическом исследовании для каждого узла.
В графике выше зеленая точка обозначает знакопеременное напряжение (координата Y) и число циклов, для которых происходит событие (координата X), для одного узла. Один из трех возможных результатов произойдет в каждом узле:
- Точка расположена над кривой. Усталостное разрушение прогнозируется в этой области.
- Точка расположена под кривой. Усталостное разрушение не происходит в этой области.
- Точка расположена вне диапазона кривой S-N. Наибольшее скорректированное знакопеременное напряжение в модели должно располагаться в диапазоне напряжения кривой S-N. Также число циклов (N) должно располагаться в диапазоне циклов кривой S-N. В противном случае вместо точки пересечения программа использует конечную точку кривой S-N.
Чтобы упростить рассмотрение, сценарии, в которых определены множественные кривые S-N для материала и несколько событий, не рассматриваются.
Следующая таблица содержит описание эпюр «Срок жизни» «Повреждение» и «Запас прочности».
| Эпюры усталости |
Описание |
Взаимосвязь |
Заметки |
|---|
| Срок службы |
Число циклов, вызывающих сбой в области модели. В графике это пересечение горизонтальной линии σ и S-N кривой. |
Срок жизни = N - ΔN |
- Эпюра срока жизни доступна при определении одного события.
- Значение срока жизни зависит только от значения напряжения в области и кривой S-N. Он не зависит от числа циклов усталости.
-
Если скорректированное знакопеременное напряжение в модели становится меньше уровня напряжения в последней точке кривой S-N, программа использует число циклов, определенных для последней точки кривой S-N, если Вы не определили и не выбрали параметр Неограниченный срок службы в свойствах исследования на усталость, что приведет к тому, что значение Неограниченного срока службы будет использоваться в расчетах Повреждений.
- Если событие обладает Переменной амплитудой
Постоянной амплитуды), результаты срока службы рассчитываются анализом усталости в блоках, а не в циклах, где блоки определяются как история суммарной нагрузки (включая число повторений события в кривой), указанной пользователем.
|
| Повреждение |
Процент коэффициентов накопленных повреждений или использованный процент срока жизни. |
Повреждение = N/(N - ΔN) |
- Значение 1 указывает на то, что определенные события усталости потребили 100% срока жизни модели в определенной области.
|
| Запас прочности |
Отношение значения напряжения, которое приводит к усталостному разрушению, к напряжению σ. |
FOS = (σ-Δσ)/σ |
- Эпюра коэффициента безопасности доступна только, если в исследовании усталости определено единичное событие.
- Коэффициент безопасности, равный 2,0, в определенной области прогнозирует появление повреждений в этой области при применении нагрузок, умноженных на 2,0.
|