Ncode SN疲劳耐久参数
ncode疲劳分析流程
ncode疲劳分析流程nCode Fatigue 分析流程概述nCode Fatigue 是一款先进的疲劳分析软件,用于评估材料和结构在循环载荷和环境条件下的疲劳寿命。
其分析流程涉及以下关键步骤:1. 定义材料和几何导入或创建材料模型,包括应力-应变曲线、循环应力-寿命(S-N) 曲线和疲劳裂纹扩展速率 (da/dN) 曲线。
定义几何模型,包括零件几何形状、载荷施加点和约束条件。
2. 载荷和边界条件定义施加到结构上的载荷和边界条件,包括静力载荷、动力载荷和热载荷。
指定载荷时程或载荷谱,代表实际或预测的载荷条件。
3. 有限元分析 (FEA)通过 FEA 求解几何模型,以计算应力、应变和其他应力状态。
FEA 结果提供局部和全局应力分布,这些分布对于疲劳分析至关重要。
4. 疲劳损伤计算基于 FEA 结果和材料模型,计算疲劳损伤。
使用线性累积损伤理论或雨流计数算法考虑循环载荷的影响。
5. 疲劳寿命预测分析疲劳损伤分布,以预测结构的疲劳寿命。
疲劳寿命是由材料特性、结构设计和载荷条件共同决定的。
6. 灵敏度分析执行灵敏度分析以评估设计参数对疲劳寿命的影响。
通过改变材料特性、几何形状或载荷条件,可以确定最敏感的参数。
最佳实践使用准确的材料模型和几何模型。
仔细定义载荷和边界条件,代表真实情况。
校准 FEA 模型,以确保与实验结果一致。
考虑环境因素,如温度和腐蚀。
进行灵敏度分析以确定关键设计参数。
应用nCode Fatigue 可广泛应用于各种行业,包括:航空航天:飞机和发动机部件的疲劳分析汽车:汽车部件和系统的疲劳分析能源:风力涡轮机叶片和发电机部件的疲劳分析医疗设备:植入物和手术器械的疲劳分析通过遵循这些步骤和最佳实践,工程师可以使用 nCode Fatigue 准确评估结构的疲劳寿命,并优化设计以提高耐用性和安全性。
Ncode-SN疲劳耐久参数资料讲解
1 疲劳分析1.1 S-N法参数设置1.1.1 FE Results/ResultSet:1)VibrationOffset:只针对振动疲劳分析,在做振动疲劳时是否考虑预应力(需要在有限元结果文件中定义一单独工况输出)的影响。
2)IncludeTemperatures:是否读取有限元结果中温度变量(如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响,设置为False)。
3)IncludeEquivalentPlasticStrain:是否读取有限元结果中等效塑形应变,一般适用于EN法,SN法设置为False即可。
4)IncludeDisplacements:是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode计算的临时文件中,保持默认None 即可。
5)FERsults:对于大部分分析保持默认Standard即可,StateVariables只针对特殊分析(如复合材料分析等)。
1.1.2 FE Results/AnasysisGroup:1)SelectionGroupType:定义疲劳分析对象的方法。
FEInput:只分析Ncode FEInput Glyph模块中当前显示的单元。
如下图Property:通过区分有限元结果中部件属性的不同来定义。
Material:通过区分有限元结果文件中材料不同来定义。
ElementSet:通过读取有限元结果文件定义的单元集来定义。
UserSet:用户自定义,一般是读取一个文本文件,此文件包含所有所分析单元的ID号。
2)GroupNames:分析组名称(与上一条配合使用)。
*:ALL。
举例,假如我们需要分析部件Property ID号为1、13 和25的三个部件,其中ID 1和13为壳,ID 25为实体。
我们需要在上一条中选择:Property,在GroupNames 中输入:SHELL_1,SHELL_13,SOLID_25SHELL代表此部件为板壳结构后紧跟一下划线然后是此部件的属性ID号。
Ncode-SN疲劳耐久参数资料讲解
精品文档 1疲劳分析1.1 S-N 法参数设置 1.1.1 FE Results/ResultSet:1) VibrationOffset :只针对振动疲劳分析,在做振动疲劳时是否考虑预应力(需要在有限元结果文件中 定义一单独工况输出)的影响。
2)In cludeTemperatures: 是否读取有限元结果中温度变量(如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响,设置为 False )。
3)IncludeEquivalentPlasticStrain :是否读取有限元结果中等效塑形应变,一般适用于EN 法,SN 法设置为False 即可。
4) IncludeDisplacements :是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode 计算的临时文件中,保持默认None即可。
5) FERsults :对于大部分分析保持默认 Standard 即可,StateVariables只针对特殊分析(如复合材料分析等)。
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ncode疲劳仿真操作流程
ncode疲劳仿真操作流程ENGLISH ANSWER.Introduction.Fatigue analysis is a critical aspect of engineering design, as it helps ensure the safety and durability of structures and components. nCode Fatigue is a powerful software tool that enables engineers to perform comprehensive fatigue simulations, taking into account various loading conditions, material properties, and environmental factors. This article provides a step-by-step guide to the nCode Fatigue simulation workflow, outlining the key steps involved in setting up, running, and analyzing fatigue simulations.Step 1: Model Setup.1. Import Geometry: Import the CAD geometry of the component or structure to be analyzed. nCode Fatiguesupports various CAD formats, including STEP, IGES, and Parasolid.2. Define Material Properties: Specify the material properties relevant to fatigue analysis, such as Young's modulus, Poisson's ratio, and fatigue strength coefficients.3. Create Load Cases: Define the loading conditionsthat the component will experience during its service life. Load cases can include static, dynamic, and environmental loads.4. Mesh the Model: Generate a mesh of the model using finite element analysis (FEA) techniques. The mesh density and element type should be carefully chosen to ensure accurate results.Step 2: Simulation Setup.1. Select Fatigue Criteria: Choose the fatigue criteria to be used in the simulation, such as the Goodman, Soderberg, or SWT criteria.2. Define Stress Concentration Factors: Identify any stress concentration areas in the model and apply appropriate stress concentration factors to account for their effects on fatigue life.3. Set Simulation Parameters: Specify the simulation parameters, including the number of cycles, time step, and convergence criteria.Step 3: Simulation Execution.1. Run the Simulation: Start the fatigue simulation and monitor its progress. nCode Fatigue utilizes advanced numerical algorithms to solve the fatigue equations and calculate fatigue damage accumulation.2. Monitor Results: Observe the simulation results in real-time, including the distribution of fatigue damage, stress, and strain.Step 4: Post-Processing.1. Analyze Fatigue Damage: Review the fatigue damage results and identify critical areas of the model that are prone to failure.2. Plot Damage Contours: Generate contour plots to visualize the distribution of fatigue damage throughout the model.3. Create Fatigue Life Estimates: Use the simulation results to estimate the fatigue life of the component under different loading conditions.Conclusion.By following these steps, engineers can leverage nCode Fatigue to perform comprehensive fatigue simulations, providing valuable insights into the fatigue behavior of their designs. This enables them to optimize designs for improved durability and safety, ensuring the reliability of their products in real-world applications.CHINESE ANSWER.简介。
Ansys nCode疲劳分析
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目录
1 疲劳理论介绍
2 ANSYS nCode Designlife功能特色 3 S-N疲劳分析概述及案例介绍 4 随机振动疲劳分析概述
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疲劳分析理论
只通过静力来确定 材料的机械性能时 ,机械性能没有充 分反映材料在交变 载荷作用下的特性 。使用过程中往往 会发生突如其来的 破坏。
nCode分析-五框图
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ANSYS nCode 的功能特色
时间序列 恒幅载荷
时间步载荷
温度载荷 Hybird载荷 振动载荷 Duty Cycle
nCode分析-五框图
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ANSYS nCode 的功能特色
ANSYS nCode DesignLife 具有全面 的疲劳分析能力
临界平面法计算平面应力和在几个径向平面进行重新求解
− 默认是每10度 (18 个平面)
− 雨流计数法在每个平面上计算疲劳损伤 − 准则平面是最大损伤的平面
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Sm Sa 1 Su Se
Sa =应力幅 Sm = 平均应力 Su = 极限抗拉强度 Se = 疲劳极限
Sm 2 Se Sa 1 Su
Gerber平均应力修正理论假定一个抛物线
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理对疲劳的影响
− 表面因子用来调整材料s-n曲线
Ksur是三个用户定义因子的乘积
− Ksur = KTreatment * Kuser * Kroughness
ncode各模块介绍
ncode各模块介绍
Ncode是一款疲劳耐久设计软件和试验数据处理软件,以及SoMat eDAQ数据采集设备。
其各模块的功能如下:
1、疲劳耐久设计软件。
该模块可以模拟焊点疲劳,基于Nastran软件,采用Cbar单元连接两块薄板模拟焊点,通过提取Cbar单元的力和力矩,及焊点周围的shell单元的结构应力,通过给定焊核的SN曲线进行计算其疲劳寿命。
在进行模拟时,对建模有比较高的要求,特别是Cbar 单元需要与薄板相互垂直,这样就会导致薄板单元的节点需要人为控制以保证与垂直的cbar一一对应,这在大型模型中几乎很难实现。
2、试验数据处理软件。
该模块可以对试验数据进行处理和分析。
3、SoMat eDAQ数据采集设备。
这是一种硬件设备,用于采集和处理试验数据。
如需更多信息,可以访问nCode公司官网获取。
Ansys nCode疲劳分析及应用
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3.2 缺口应力集中对疲劳寿命的影响
理论分析:
与材料相关的参数,可通过下式估算:
q:缺口敏感系数
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缺口半径
Kf:疲劳缺口系数 光滑件疲劳极限与缺口件疲劳极限之比
Kt:弹性应力集中系数 缺口处最大实际应力与该处名义应力之比
一般Kf小于Kt ,两者的关系可以用缺口敏 感系数q表征。
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3.4 多轴状态对疲劳寿命的影响
如果加载过程中主应力方向改变,计算应力范围使用一个派生的单轴应力可 能是不正确的
临界平面法可用于计算主应力方向改变的情况
临界平面法计算平面应力和在几个径向平面进行重新求解
− 默认是每10度 (18 个平面) − 雨流计数法在每个平面上计算疲劳损伤 − 准则平面是最大损伤的平面
• 拉伸平均应力减少疲劳寿命
• 压缩平均应力增加疲劳寿命
Smax
Sa
Sm
DS
Sa Smin
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3.3 平均应力对疲劳寿命的影响
对于应力-疲劳寿命,平均应力的影响通常使用Goodman 或者 Gerber平均应力 修正理论
Goodman 平均应力修正理论假设一条直线
1. 避免设计缺陷引起的疲劳破坏
2. 避免过于保守的设计
产品出现不应当发生 的疲劳失效,会使企 业的信誉受损,经济 损失更大!
过于保守设计,使得产 品的成本增加,市场竞 争力下降!
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ANSYS nCode 的功能特色
支持的有限元结果: 静态分析(线性/非线 性) 瞬态分析 模态分析 频谱响应
ncode分析流程资料
1 介绍DesignLife:简单的S-N疲劳运用应力-寿命曲线(S-N)方法计算恒载荷下的疲劳寿命.S-N方法通常涉及名义应力失效和大量的循环失效的问题,例如循环次数大于103或者104或者长寿命问题。
S-N分析流程五框技巧在每种情况下,1加载环境下结构的加载必须考虑(加载历史框)。
2必须作出某种形式的几何因素描述,通常表现为疲劳强度缩减因子(Kf),一个服从函数(Y)或者有限元分析结果,取决于分析的类型。
3材料循环荷载的响应必须定义在材料数据框中作为S-N曲线、应变寿命曲线和应力应变循环曲线。
这里有三个输入合并在一个cycle-by-cycle fatigue analysis中,和一个后处理结果显示。
最初的结果应该是被最先考虑的,因为每个输入都遭受不同的变化和处理,由于模型或大或小的改变输入,初始疲劳分析结果影响后期处理灵敏度的结果。
放大:shift+中键框选,或者shift+左键拖动或者shift+右键自由图画旋转:ctrl+左键平移:ctrl+右键1、设置求解器属性2、设置材料属性(Edit Material Map) 本例恒载荷选PeakValley无影响3、赋材料参数4、编辑载荷(恒幅)即:最大3倍重力。
5、Run 完成2 介绍DesignLife:简单E-N疲劳E-N方法通常涉及到的一些循环载荷相对较大,大的塑性变形和与他们他们有关的,相对较短的寿命。
典型的是指低周疲劳和应变疲劳,即使对高周疲劳也很有效。
低周疲劳转化为高周疲劳通常发生104到105次循环。
不像S-N方法,通过提供时间历程文件作为载荷文件的输入,E-N方法更加量化了结构区域发生破坏的循环次数。
E-N分析流程因为E-N方法既可以用于高周疲劳也可以用于低周疲劳,它非常灵活。
也有可能用高周疲劳或者低周疲劳产生同样的结果。
1、编辑E-N分析属性PeakVally减少了时间历程点数目,Limit用于粗糙计算疲劳2、编辑材料属性3、指定分析载荷即默认配置。
Ncode-SN疲劳耐久参数
1 疲劳分析1.1 S-N法参数设置1.1.1 FE Results/ResultSet:1)VibrationOffset:只针对振动疲劳分析,在做振动疲劳时是否考虑预应力(需要在有限元结果文件中定义一单独工况输出)的影响。
2)IncludeTemperatures:是否读取有限元结果中温度变量(如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响,设置为False)。
3)IncludeEquivalentPlasticStrain:是否读取有限元结果中等效塑形应变,一般适用于EN法,SN法设置为False即可。
4)IncludeDisplacements:是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode计算的临时文件中,保持默认None 即可。
5)FERsults:对于大部分分析保持默认Standard即可,StateVariables只针对特殊分析(如复合材料分析等)。
1.1.2 FE Results/AnasysisGroup:1)SelectionGroupType:定义疲劳分析对象的方法。
FEInput:只分析Ncode FEInput Glyph模块中当前显示的单元。
如下图Property:通过区分有限元结果中部件属性的不同来定义。
Material:通过区分有限元结果文件中材料不同来定义。
ElementSet:通过读取有限元结果文件定义的单元集来定义。
UserSet:用户自定义,一般是读取一个文本文件,此文件包含所有所分析单元的ID号。
2)GroupNames:分析组名称(与上一条配合使用)。
*:ALL。
举例,假如我们需要分析部件Property ID号为1、13 和25的三个部件,其中ID 1和13为壳,ID 25为实体。
我们需要在上一条中选择:Property,在GroupNames 中输入:SHELL_1,SHELL_13,SOLID_25SHELL代表此部件为板壳结构后紧跟一下划线然后是此部件的属性ID号。
Ansys nCode疲劳分析
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Ansys nCode疲劳分析优势(二)
ANSYS nCode DesignLife是ANSYS与HBM的nCode强强 联合的结晶。Ncode公司是国际著名的疲劳耐久性工程专 业公司和技术领导者。自80 年代公司成立至今,引导并推 动了疲劳理论在工业领域中的应用及其发展。
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3.4 多轴状态对疲劳寿命的影响
von-Mises 应力 标记的 von-Mises 应力
− 以最大绝对主应力的符号标记
最大剪切应力 最大主应力
− 用于脆性材料
绝对最大主应力 任一分量的应力 临界平面法
标记的 Von-Mises 应力是最常用的
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平滑区域
扰动载荷 局部性 发展过程
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疲劳分析方法
应力疲劳分析(S-N)
第一种疲劳分析方法 循环应力水平低、寿命长
应变疲劳分析(E-N)
循环应力水平高、寿命短 屈服后应变变化大、应力变化小
高周疲劳:材料在低于其屈服强度 的循环应力作用下,经104-105以上 循环产生的失效;
低周疲劳:材料在接近或超过其屈服 强度的应力作用下,低于104-105次塑 性应变循环产生的失效;
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3.2 缺口应力集中对疲劳寿命的影响
理论分析:
与材料相关的参数,可通过下式估算:
q:缺口敏感系数
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缺口半径
Kf:疲劳缺口系数 光滑件疲劳极限与缺口件疲劳极限之比
Kt:弹性应力集中系数 缺口处最大实际应力与该处名义应力之比
Ansys nCode疲劳分析
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3.4 多轴状态对疲劳寿命的影响
在ANSYS nCode DesignLife定义应力组合方法
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案例1 减振器上支座疲劳分析
分析的目的是预测该结构在试车场一段 强化路面行驶时的疲劳耐久性,主要对 结构件和点焊部位进行疲劳分析。
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ANSYS nCode 的功能特色
强大的结果输出功能:
• 云图、标记显示 • 输出自动鉴别疲劳关键区域和热点; • 疲劳分析结果表格输出; • Studio Glyph自动报告生成
nCode分析-五框图
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(n/N) = 1
n1 + n2
=1
N1
N2
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2 ANSYS nCode Designlife功能特色
Ansys nCode疲劳分析优势 功能特色介绍
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Ansys nCode疲劳分析优势(一)
传统的疲劳分析方法
设计
样机
当材料或结构受到多次重复变化 的载荷作用后,应力值虽然始 终没有超过材料的强度极限,甚 至比弹性极限还低的情况下就可能 发生破坏。这种在交变载荷作用下 材料或结构的破坏现象称为疲劳。
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3
破坏形式
施加恒定载荷
在较低应力水 平下,施加循
环载荷
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3 平均应力对疲劳寿命的影响
nocode材料参数设置解读
factor to take account of surface treatment. 本参数设置一个表面处理系数用于疲劳计算
Surface Treatment Factor
EN材料枚举对比
不同材料仅 屈服抗拉极 限和Sf‘不同
材料1
材料2
材料3
材料4
材料的EN曲线
选择材料采用的EN曲线 循环应力应变曲线 应变寿命曲线 S-W-T曲线
应变寿命曲线
S-W-T曲线
说明
• 除SN,EN材料曲线外,其余类型如Dan Vang 材料曲线运用较少,故不详细解释.
高级设置面板
高级面板中关于材料的设置
材料库 材料库全部材料 自带材料库 记忆材料库
以下PPT详细解读
高级面板中关于材料的设置2
高级面板中关于材料的设置3
为缺失本材料的材料组自动使用本材料
设置材料的默认温度 设置加载在本材料上 的力的系数
默认的表面处理方式 表面修正系数 表面处理系数
设置加载在本材料上 的力的偏置预紧力
of the finishes Polished, Ground, Machined, PoorMachined, AsRolled, AsCast, or Enter Surface Roughness, in which case the value of the Surface Roughness field is used to calculate the surface roughness factor. Or Enter Roughness Factor, in which case the value of the Roughness Factor field is
ncode热机蠕变疲劳
ncode热机蠕变疲劳Ncode热机蠕变疲劳在高温、高压下作用下,金属材料在循环载荷作用下会发生变形蠕变现象,这种变形会导致金属材料内部产生裂纹,最终导致材料疲劳失效。
下面将分步骤阐述Ncode热机蠕变疲劳的相关知识。
第一步:热机蠕变疲劳的形成原因。
热机蠕变疲劳的形成主要是由材料内部的微观缺陷作用引起的,常见的缺陷有夹杂物、晶粒边界、位错等。
其中,晶粒边界缺陷是影响热机蠕变疲劳的重要因素,晶粒边界易于产生裂纹,在高温、高应力环境下,裂纹容易被放大而导致疲劳失效。
第二步:Ncode热机蠕变疲劳的分类。
Ncode热机蠕变疲劳可分为热机拉伸蠕变疲劳和热机压缩蠕变疲劳两种类型。
热机拉伸蠕变疲劳指金属材料在拉伸过程中受到高温、高应力环境下产生的变形、蠕变现象,从而导致金属材料内部产生裂纹,失效的过程;热机压缩蠕变疲劳指金属材料在压缩过程中受到高温、高应力环境下产生的变形、蠕变现象,从而导致金属材料内部产生裂纹,失效的过程。
第三步:Ncode热机蠕变疲劳的应用领域。
Ncode热机蠕变疲劳应用于高温环境下的铜、铝、镍合金等材料的疲劳寿命预测。
在航空航天、船舶、核电、汽车等行业中,Ncode热机蠕变疲劳在材料的设计、材料的选择、材料性能的评估等方面具有重要的作用。
第四步:预防Ncode热机蠕变疲劳的措施。
为了预防热机蠕变疲劳,需要采取以下措施:1. 加强材料的表面处理,消除材料表面的裂纹和夹杂物等缺陷。
2. 降低材料的应力水平,避免材料受到过大的应力而产生变形、蠕变现象。
3. 提高材料的热稳定性和抗氧化性能,减缓金属材料的蠕变速率并延长材料的使用寿命。
总之,Ncode热机蠕变疲劳是材料失效的重要原因之一。
要想提高材料的使用寿命,必须加强材料表面处理,降低材料的应力水平,提高材料的热稳定性和抗氧化性能。
这些措施旨在减缓金属材料的蠕变速率以延长材料的使用寿命。
n-code_组合疲劳计算_理论说明
n-code 组合疲劳计算理论说明1. 引言1.1 概述本文将对n-code组合疲劳计算进行理论说明。
n-code组合疲劳计算是一种用于预测和评估物体在连续循环加载下的疲劳寿命的方法。
该方法基于对材料力学性能、载荷历史和损伤积累的分析,能够提供可靠的数据支持产品设计和工程实践。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分:引言、理论说明、疲劳计算方法论述、结果与讨论以及结论与展望。
在引言部分,我们将首先概述文章的主题和目的,介绍n-code组合疲劳计算的背景和重要性,并简要介绍文章结构。
1.3 目的本文旨在深入探讨n-code组合疲劳计算方法,以提供对其概念、应用领域和原理的详细理解。
此外,我们还将通过介绍常用的疲劳计算方法以及对比分析,阐述n-code 组合疲劳计算相对于其他方法的优势。
最后,我们将通过实际案例分析与应用展示,验证该方法在产品设计和工程实践中的效果,并对计算结果的可靠性进行评估和解读,探讨其对产品设计和工程实践的意义和影响。
通过本文的阐述,我们期望能够增加对n-code组合疲劳计算方法的认识,并为相关领域的研究人员、工程师和设计师提供有益的参考和指导,促进该方法在实际应用中的推广和发展。
2. 理论说明:2.1 n-code 组合疲劳计算概念:n-code 组合疲劳计算是一种用于评估结构在重复载荷作用下产生疲劳破坏的方法。
该方法基于材料的应力-寿命曲线和载荷历史,通过考虑不同加载模式的每个循环对材料寿命的影响,来预测结构的可靠性和寿命。
2.2 n-code 的应用领域:n-code 组合疲劳计算方法适用于各种工程领域,如航空航天、汽车制造、机械工程等。
在这些领域中,结构件通常会遭受多种不同频率和幅值的载荷作用,因此了解结构在复杂载荷下的疲劳性能至关重要。
2.3 n-code 疲劳计算的原理:n-code 疲劳计算基于载荷时间历程和材料应力-寿命曲线两个主要因素。
首先,需要获取结构所受到的实际载荷时间历程数据。
ncode分析流程
1 介绍DesignLife:简单的S-N疲劳运用应力-寿命曲线(S-N)方法计算恒载荷下的疲劳寿命.S-N方法通常涉及名义应力失效和大量的循环失效的问题,例如循环次数大于103或者104或者长寿命问题。
S-N分析流程五框技巧在每种情况下,1加载环境下结构的加载必须考虑(加载历史框)。
2必须作出某种形式的几何因素描述,通常表现为疲劳强度缩减因子(Kf),一个服从函数(Y)或者有限元分析结果,取决于分析的类型。
3材料循环荷载的响应必须定义在材料数据框中作为S-N曲线、应变寿命曲线和应力应变循环曲线。
这里有三个输入合并在一个cycle-by-cycle fatigue analysis中,和一个后处理结果显示。
最初的结果应该是被最先考虑的,因为每个输入都遭受不同的变化和处理,由于模型或大或小的改变输入,初始疲劳分析结果影响后期处理灵敏度的结果。
放大:shift+中键框选,或者shift+左键拖动或者shift+右键自由图画旋转:ctrl+左键平移:ctrl+右键1、设置求解器属性2、设置材料属性(Edit Material Map) 本例恒载荷选PeakValley无影响3、赋材料参数4、编辑载荷(恒幅)即:最大3倍重力。
5、Run 完成2 介绍DesignLife:简单E-N疲劳E-N方法通常涉及到的一些循环载荷相对较大,大的塑性变形和与他们他们有关的,相对较短的寿命。
典型的是指低周疲劳和应变疲劳,即使对高周疲劳也很有效。
低周疲劳转化为高周疲劳通常发生104到105次循环。
不像S-N方法,通过提供时间历程文件作为载荷文件的输入,E-N方法更加量化了结构区域发生破坏的循环次数。
E-N分析流程因为E-N方法既可以用于高周疲劳也可以用于低周疲劳,它非常灵活。
也有可能用高周疲劳或者低周疲劳产生同样的结果。
1、编辑E-N分析属性PeakVally减少了时间历程点数目,Limit用于粗糙计算疲劳2、编辑材料属性3、指定分析载荷即默认配置。
Ncode-SN疲劳耐久参数
1 疲劳分析1.1 S—N法参数设置1.1。
1 FE Results/ResultSet:1)VibrationOffset:只针对振动疲劳分析,在做振动疲劳时是否考虑预应力(需要在有限元结果文件中定义一单独工况输出)的影响。
2)IncludeTemperatures:是否读取有限元结果中温度变量(如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响,设置为False)。
3)IncludeEquivalentPlasticStrain:是否读取有限元结果中等效塑形应变,一般适用于EN法,SN法设置为False即可。
4)IncludeDisplacements:是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode计算的临时文件中,保持默认None 即可。
5)FERsults:对于大部分分析保持默认Standard即可,StateVariables只针对特殊分析(如复合材料分析等).1。
1.2 FE Results/AnasysisGroup:1)SelectionGroupType:定义疲劳分析对象的方法。
FEInput:只分析Ncode FEInput Glyph模块中当前显示的单元。
如下图Property:通过区分有限元结果中部件属性的不同来定义.Material:通过区分有限元结果文件中材料不同来定义。
ElementSet:通过读取有限元结果文件定义的单元集来定义。
UserSet:用户自定义,一般是读取一个文本文件,此文件包含所有所分析单元的ID号.2)GroupNames:分析组名称(与上一条配合使用)。
*:ALL。
举例,假如我们需要分析部件Property ID号为1、13 和25的三个部件,其中ID 1和13为壳,ID 25为实体。
我们需要在上一条中选择:Property,在GroupNames 中输入:SHELL_1,SHELL_13,SOLID_25SHELL代表此部件为板壳结构后紧跟一下划线然后是此部件的属性ID号.各部件用,隔开。
nCode培训_实用疲劳理论
指出疲劳是由于塑性变形所引起 • 1910年,Bairstow 调查了应变循环中的应力-应变响应,
提出了循环硬化和循环软化概念 • 1920年,Griffith 研究了玻璃中的裂纹,由此诞生了断裂力学
Fatigue Life
Variable production quality
Scatter in material data
Resulting statistical distribution of life
Log Nf
其它高等疲劳寿命估计方法
• 多轴疲劳 • 频域疲劳 • 热机疲劳 • 腐蚀疲劳 • 复合材料疲劳 • 接触疲劳 • ?..
裂纹扩展寿命法
同样的应力强度因子,同样的裂纹扩展速率!
应用于损伤容限设计
疲劳寿命预测 – 我们需要什么?
Loads Geometry Material
疲劳分析5框图
Fatigue models
46
© 2007 nCode
应变循环定义
εmax
εm εmin
ε or εa Δε
ε or εa
1. εmax, εmin or
2. ε, εm or 3. Δε, εmin
44
© 2007 nCode
Stress
True Stress True Strain Curve
(True stress – strain, σ − ε)
Stress Range
21
© 2007 nCode
NCode软件简介
NCode软件简介Ncode 工程一体化疲劳设计软件nCode提供复杂的工程软件及服务,让用户能够在工程设计中有效地管理产品的耐久性。
nCode采取了开放的方式并与世界领先的供应商建立了密切的合作关系,已满足用户的需要。
nCode与MSC.Software,MTS,PTC,Altair Engineering,SDRC,ANSYS,HKS等公司保持着积极的关系。
许多世界领先的FEA产品,其疲劳寿命预报部分如MSC.Fatigue,Pro/ME-CHANICA.Fatigue Advisor,MTS RPC-Pro,均由nCode为其提供技术核心。
nCode是AEA科技上市公司集团的成员公司,该集团在全世界拥有4000多名不同学科和工程服务业务的雇员.当所设计的产品承受周期性载荷时,即使其所受应力完全处于静力安全标准之内,也可能发生失效。
这种失效形式-疲劳,经常主导着产品的结构设计。
Nsoft软件,现在的公司都保存了巨大的试验测量数据,要把这些数据转换成产品研发时的决策信息仍然是一个很大的挑战。
nCode是一个可视化和能处理大容量信号数据的强大的软件解决方案,在给出结果时抓住最佳可行点并增加数据处理效率。
数据更合理、更迅捷多平台nSoft环境允许从多方导入数据,包括SoMat数据采集器,遥感勘测设备和环境监控设备,还可利用nSoft波形生成器创建数据,从ASCII和二进制数据格式转换数据。
在nSoft中能得到强有力的确认方法和分析功能。
自动的完整分析过程能使工作效率显著提高。
表征、校验和加速分析nSoft提供成熟的时域和频域分析方法以细察、校验数据的完整性。
nSoft经过精心的设计能够迅速处理大规模文件和大量数据;nSoft能在几秒钟内以MTS RPC―III、SoMat SIF或nSoft DAC格式显示一百万个点和大规模时间历程。
还能够去除不规则的平均漂移或尖峰信号,手工编辑信号,或自动操作处理大量数据。
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1 疲劳分析
1.1 S-N法参数设置
1.1.1 FE Results/ResultSet:
1)VibrationOffset:只针对振动疲劳分析,在做振动疲劳时是否考虑预应力(需要在有限元结果文件中定义一单独工况输出)的影响。
2)IncludeTemperatures:是否读取有限元结果中温度变量(如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响,设置为False)。
3)IncludeEquivalentPlasticStrain:是否读取有限元结果中等效塑形应变,一般适用于EN法,SN法设置为False即可。
4)IncludeDisplacements:是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode计算的临时文件中,保持默认None 即可。
5)FERsults:对于大部分分析保持默认Standard即可,StateVariables只针对特殊分析(如复合材料分析等)。
1.1.2 FE Results/AnasysisGroup:
1)SelectionGroupType:定义疲劳分析对象的方法。
FEInput:只分析Ncode FEInput Glyph模块中当前显示的单元。
如下图
Property:通过区分有限元结果中部件属性的不同来定义。
Material:通过区分有限元结果文件中材料不同来定义。
ElementSet:通过读取有限元结果文件定义的单元集来定义。
UserSet:用户自定义,一般是读取一个文本文件,此文件包含所有所分析单元的ID号。
2)GroupNames:分析组名称(与上一条配合使用)。
*:ALL。
举例,假如我们需要分析部件Property ID号为1、13 和25的三个部件,其中ID 1和13为壳,ID 25为实体。
我们需要在上一条中选择:Property,在GroupNames 中输入:SHELL_1,SHELL_13,SOLID_25
SHELL代表此部件为板壳结构后紧跟一下划线然后是此部件的属性ID号。
各部件用,隔开。
3)MaterialAssignmentGroup:疲劳材料分配分组方法。
保持默认SelectionGroup即可。
4)IgnoreZeroData:是否把有限元结果中或者历程文件中不存在数据的片段写入到Ncode临时计算文件中,设置为True可以忽略这些时间段,加快计算速度。
5)SolutionLocation:疲劳计算位置点选取。
Element:单元中心点
NodeOnElement:单元节点
AveragedNodeOnElement:平均后的单元节点
Spotweld或者SeamWeld只针对点焊或者缝焊等特殊情况,此处略过。
6)EntityDataType:分析变量。
Stress:分析对象为应力,一般由有限元软件计算得到的弹性应力。
LinearStrain:分析对象为线性应变,不考虑几何非线性及接触等。
ForceMoment:只针对焊点、焊缝等分析。
Displacement:只适用于焊缝分析。
Vibration:假如载荷谱输入为PSD或者扫频,此处选择Vibration。
StressAndStrain:此方法适用于EN法或者多轴EN法,一般来说用于直接读取有限元结果文件的塑形信息而不是通过弹塑性修正方法得到塑形信息的情况。
7)SurfaceNodeOnly:是否只计算部件表面的节点(疲劳中一般裂纹萌生都发生在部件的表面),针对实体部件此选项设置为True可以加快计算速度,对于钣金件是否设置此选项无差别。
8)ResolveToLocal:是否把表面节点的结果映射到局部坐标系中,设置为True可以加快计算速度。
9)ShellLayer:壳单元上下面
TopAndBottom:壳单元的上下表面都计算。
All:只针对复合材料。
10)StressGradients:应力梯度,如果要考虑应力梯度,设置为True。
11)MaterialOrientationTensor:材料方向张量,只针对复合材料分析,其它分析设置为False。
12)StateVariableKey:对于绝大数分析设置为False即可。
1.2.1 Analysis Runs/Runs1:
TimeHistoryCompression:时域信号压缩,如果你电脑够强,None即可。
1.2.2 Analysis Runs/Runs1/AnaDef/SNEngine:
1)SNMethod:Standard(默认即可)。
2)CustomMethod:默认。
3)CombinationMethod:部件某一点的应力张量是随着时间变化的,为了能利用SN曲线计算疲劳损伤,需要把此张量转化为一标量。
AbsMaxPrincipal:绝对值最大主应力。
SignedVonMises:带符号的米赛斯应力。
SignedShear:带符号的剪应力。
CriticalPlane:关键截面。
MaxPrincipal:最大主应力。
VonMises:米赛斯应力
Shear:剪应力。
4)MeanStressCorrection:平均应力修正。
Goodman:
Gerber:
Interpolate:SNMethod选择MultiMeanCurve或者MultiRRatioCurve时才起作用。
FKM:是五段法,对于不同R值,各线段有不一样的斜率。
Chaboche:当SNMethod选择Chaboche或者ChabocheTransient时此选项才起作用。
5)InterpolationLimit: 在SNMethod选择MultiMeanCurve或者MultiRRatioCurve时才起作用。
6)MultiAxialAssessment:应力的多轴状态,振动疲劳(Vibration)此选项不起作用,保持默认Standard 即可。
7)CertaintyOfSurvial:存活率,默认50%,如需计算结果趋于保守,可以设置为90%或更高。
8)ScaleFactor:放大因子,保持默认1即可。
9)OutputMaxMin:是否输出时间历程中最大和最小应力,根据个人需要设置。
10)SmallCycleCorrection:对SN曲线进行稍微调整,仅适用于SN法。
11)OutputMaterialNames:输出材料名称到计算结果中,根据个人需要设置。