Fe-safe疲劳分析功能详细介绍

Fe-safe疲劳分析功能详细介绍

SIMULIA FE-SAFE可定义载荷时间历程，用于处理一组有限元分析结果。

SIMULIA FE-SAFE能有效处理FEA分析的弹性应力结果和弹塑性应力结果，可组合多个载荷的时间历程。迭加多轴加载的时间历程，从而在模型的每个位置上都产生各个应力张量的复杂的时间历程。

SIMULIA FE-SAFE可进行序列工况的疲劳分析，数据集序列可以是一个瞬态分析的结果，也可以通过一系列离散事件来生成。如对发动机曲轴不同转角下的多个求解结果进行疲劳分析。

SIMULIA FE-SAFE可对复杂的块数据载荷进行分析，对于每个载荷条件，生成载荷的有限元结果数据集循环块。

SIMULIA FE-SAFE 可对载荷历程和序列载荷进行组合使用。

SIMULIA FE-SAFE可定义载荷文件，其中可包含一系列载荷块，每一载荷块又可定义一系列的载荷历程或序列载荷数据的组合。序列载荷数据是由于结构承受随时间变化载荷而引起的应力变化数据。

SIMULIA FE-SAFE可利用应力-寿命曲线、应变-寿命曲线，并可使用局部应力-应变法进行单轴和多轴疲劳分析。同时可以使用多种平均应力修正方法，也可采用用户定义的平均应力修正。具有很强的基于局部应力－应变技术的高级多轴疲劳分析功能，自动识别疲劳“热点”；对于运动部件，可针对给定的设计寿命，给出三维安全系数云图，显示疲劳寿命的设计余量。多轴Neuber准则用来计算循环中构件产生屈服引起的弹塑性应力应变。对于应力历程中的每一事件，利用材料记忆算法重新计算双轴条件下的循环应力－应变曲线。对多向载荷，在载荷历程上节点的主应力方向不断变化，因而临界平面的法向也在不断变化，在每个面上，剪切应变或正应变都采用雨流计数法，计算每个循环的疲劳损伤，使用Miner准则来计算节点的疲劳寿命，所有面上的最短疲劳寿命作为节点的疲劳寿命。

⏹利用应力－寿命曲线进行单轴分析－Goodman、Gerber平均应力修正。

⏹利用应变－寿命曲线进行单轴分析－Morrow、Smith-Watson-T opper平均应力修正。

⏹利用局部应力－应变法进行多轴疲劳分析，可分别考虑最大剪应变（适用于延展性好的材料）、最大正应变（适用于脆性材料）、Brown-Miller组合剪应变

及法向应变（适用于绝大多数金属材料）等。

⏹在加载过程中当一个节点的主应力方向改变时，就使用临界平面法。对剪应变和Brown-Miller准则，使用θ＝90°的平面和θ＝45°的平面，每个平面以10°的间隔从φ＝0°旋转到φ＝180°扫描。对于正应变准则，使用θ＝90°的平面，以10°的间隔从φ＝0°旋转到φ＝180°扫描。

定义载荷时间历程时，加载文件中的载荷条件可存储为以下格式的文件，以方便地与其它各种软件进行数据交换。准备单通道和多通道载荷历程，对载荷进行比例缩放，考虑峰/谷而忽略循环。SIMULIA FE-SAFE 可处理多达4096个通道的载荷。

⏹单通道dac格式的二进制文件；

⏹多通道amc格式的二进制文件；

⏹单通道和多通道的组合asc或txt文件；

⏹Servotest 二进制'.SBF'文件；

⏹Snap-Master 二进制'.SM'文件；

⏹单列ASCII文件；

⏹多列ASCII文件。

SIMULIA FE-SAFE中疲劳分析载荷信号

处理，可采用雨流计数法。

SIMULIA FE-SAFE中疲劳测试信号可进行幅值分析和频率分析处理。过滤掉小的载荷循环。

SIMULIA FE-SAFE可根据功率谱密度数据进行振动疲劳分析，不同频率和幅值的信号可进行叠加。

SIMULIA FE-SAFE可考虑冲压、拉延引起的残余应力对疲劳寿命的影响，能利用BS7608标准的应力－寿命数据进行焊接结构疲劳分析。

SIMULIA FE-SAFE可考虑蠕变对疲劳的影响（应力应变响应与应变率和瞬时温度相关）。

由于铸铁中石墨的影响，材料拉－压应力应变呈非对称性，SIMULIA FE-SAFE提供专门手段对铸铁（包括灰口铁）进行疲劳分析。

SIMULIA FE-SAFE可计算微振磨损疲劳寿命。

SIMULIA FE-SAFE可以快速研究高温疲劳。

SIMULIA FE－SAFE可以考虑机加工及装配应力对结构寿命的影响。

SIMULIA FE-SAFE可以针对整个模型，也可以针对一组单元进行疲劳分析。可方便地对整个模型或者选择的区域进行再设计和假设分析，从而观察从非关键

区域去掉金属材料的效果，以及增加“热点”位置的疲劳寿命。

SIMULIA FE-SAFE可考虑构件表面光洁度影响、几何外形变化与缺口敏感性影响以及材料特性变化效应和不同载荷组合历史的影响。不同的材料数据和应力集中系数可以用于每一个单元组（允许在同一个部件上有机加工面和锻造面）。

SIMULIA FE-SAFE可进行疲劳失效率的

统计分析。

SIMULIA FE-SAFE可根据指定的设计寿命，计算出各个节点相对于设计寿命的安全系数。

SIMULIA FE-SAFE支持批处理和命令行功能。

SIMULIA FE-SAFE还提供了方便的显示功能绘制材料数据和载荷历程。

SIMULIA FE-SAFE可计算出在指定寿命下，模型上各部分不会破坏的可能性。

SIMULIA FE-SAFE可从模型上一系列的载荷中找出对疲劳寿命影响最大的载荷及载荷方向。

SIMULIA FE-SAFE根据载荷情况和材料数据自动选择最合适的疲劳分析方法。