Усталостный расчет

[Thing 0]

Вот пришла необходимость посчитать изделие на долговечность, вот и решил поюзать более серьездно усталостный анализ в Simulations. Почитав немного литературы возникло пару вопросов.

Во- первых, применим ли он (в рамках данной программы конечно) для малоцикловой усталости, где происходит уже на этапе статического решения (или нелинейного) пластические деформации?

Во-вторых, в свойствах решателя есть опция "Неограниченный срок службы". Если он активен, то необходимо указать число циклов.Кстати что это за циклы то? Т.к при выборе случая нагружения помимо указания типа нагрузки (реверсивное, отнулевое и т.д) указывается количество циклов. И опять же в чем их отличие от циклов в свойствах решателя?

Ну и в-третьих как понять такое- процент повреждений 2.4*10^3?

Если кто юзал этот анализ буду благодарен за любую помощь.

P.S. Если дело станет предметным, то выложу модель компенсатора который я и пытаюсь посчитать.

[a_a_a+ 11]

Во- первых, применим ли он (в рамках данной программы конечно) для малоцикловой усталости, где происходит уже на этапе статического решения (или нелинейного) пластические деформации?

В том-то и есть основное отличие усталости многоци кловой от малоцикловой, что вторая подразумевает, по сути, наличие пластических деформаций. Хотя может быть и малое число упругих, но это на практике неактуально.

Так что если где превышен предел текуцести, то нужно выполнять пластический расчёт руками и по формулам для малоцикловой усталости делать расчёт. Там, наскольку я помню, фигурирует интенсивность пластических деформаций.

См. литературу с фамилиями Махутов, Когаев, Гусенков

Во-вторых, в свойствах решателя есть опция "Неограниченный срок службы". Если он активен, то необходимо указать число циклов.Кстати что это за циклы то? Т.к при выборе случая нагружения помимо указания типа нагрузки (реверсивное, отнулевое и т.д) указывается количество циклов. И опять же в чем их отличие от циклов в свойствах решателя?

Фиг его знает. По хелпу трудно понять. В первом предположении - это число циклов, которому соответствует последняя точка на кривой усталости (правильнее сказать, до какого числа циклов эту точку можно использовать). Здесь рекомендация такая - чтобы весь диапазон покрывала имеющаяся кривая усталости.

Ну и в-третьих как понять такое- процент повреждений 2.4*10^3?

По уму, повреждённость не может быть больше 1 (100%) - "... двум смертям не бывать ...",

Ну а в терминах программы - как бы сколько раз успеет разрушиться конструкция в данной точке при данном сочетании нагрузок и свойств материала.

Можно написать запрос на улучшение :)

[Thing 0]

Ответы понятны, спасибо. Ну а многоцикловую усталость вообще решает адакватно или не брать на веру полученные результаты? Уже были реальные примеры и верификация?

[a_a_a+ 11]

Ответы понятны, спасибо. Ну а многоцикловую усталость вообще решает адакватно или не брать на веру полученные результаты? Уже были реальные примеры и верификация?

У меня лично нормальной практики не было. С другой стороны, ввсё же руками несложно проверяется.

Но там есть интересный раздел - действие "мёртвой" нагрузки.

Также интересная задачка, с виду элементарная: усталость крутящегося вала под изгибом.

Ну типа на свободном конце подшипник, а на него вбок действует сила.

[ccc44 53]

Почему в начале кривых усталости (10 циклов) для углеродистой стали по ASME, забитых в Simulation, напряжения на порядок выше предела прочности, а предел выносливости (миллион циклов) – вдвое меньше общепринятой величины? Это что – «малоцикловая усталость»? Кто-нибудь может подсказать?

Небольшой кронштейн из листовой стали не выдержал испытания на надежность на вибростенде. Пытаюсь призвать на помощь усталостный расчет. Кроме трудностей в определении динамической нагрузки еще и сомнения в правильности задания свойств материала. Понятно, что напряжения в зоне концентратора могут быть выше предела прочности, но трудно себе представить образец, у которого они выше среднего на порядок.

[ccc44 53]

Вот результат, полученный на базе нелинейной статики <noindex>http://fsapr2000.ru/index.php?showtopic=33...mp;#entry435372</noindex> (пост 7):

Использовал кривую усталости, определенную на основе ASME (если не ошибаюсь – Американское общество инженеро-механиков) для аустенитной стали, которая, как мне кажется, ближе к классической для многоцикловой усталости образца из обычного стального листа.

Как говорил Штирлиц Борману имеется информация к размышлению: по какой линии произойдет облом? Количественный результат в сечении Х-Х:

На практике имеем:

Изделие нашли на полу под стендом примерно через 100000 циклов работы в полосе резонанса…

[ccc44 53]

Может у кого-то сложилось впечатление, что приведенный расчетный результат хорошо согласуется с результатом испытаний. Увы, это не совсем так, а может совсем не так: в каком-то смысле это просто совпадение.

Злополучный кронштейн, несущий массу всего 20 грамм, выполнен из листовой стали 0,8мм и имеет зигзагообразный гиб. Любой технолог знает, что гнуть прокат лучше поперек направления проката, а тот, что на снимке в посте #6 – согнут вдоль. Другой образец той же толщины, согнутый в соответствии с общепринятым каноном, выдержал существенно большее число циклов, а главное – в направлении не совпадающем с направлением линии сгиба:

Это направление больше соответствует форме колебаний, полученной в модальном анализе - яркий пример того, как анизотропия влияет на картину усталостного разрушения.

Для справки, кому интересно:

Расчетная резонансная частота одной и той же модели в SW – 109Гц, в ANSYS WB -115Гц.

Стенд держит ускорение 5g в полосе 50-120Гц. Резонанс хорошо виден и даже иногда слышен на 95…98Гц. Гармонический анализ в SW с использованием возбуждения основания (ускорение) дает амплитуду 2мм, что немного меньше, чем наблюдаемая на глаз.

[ccc44 53]

Это направление больше соответствует форме колебаний, полученной в модальном анализе - яркий пример того, как анизотропия влияет на картину усталостного разрушения.

Для справки, кому интересно:

Расчетная резонансная частота одной и той же модели в SW – 109Гц, в ANSYS WB -115Гц.

Стенд держит ускорение 5g в полосе 50-120Гц. Резонанс хорошо виден и даже иногда слышен на 95…98Гц.

Цитирую сам себя. Вот скрин для наглядности:

Частотный анализ SW. Материал изотропный. Модель закреплена только по кромке отверстия. Частота совпала с экспериментальной.

А еще говорят, что выбросите Космос… Мне он очень помогает.