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发表于 2008-12-3 21:47:40
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来自 安徽芜湖
Q:我可以在MSC.FATIGUE中定义自己的材料常数嗎? 4 @! J" c$ m$ n7 r# b
A:可以。利用所附的材料管理模快—PFMAT就可输入您个人使用的材料常数,例如杨氏系数(Young's modulus, E)、最大拉力(UTS)以及相关的疲劳常数等等。细节可参考User's Manual Vol.1的第三章。 : t4 {- |& ~4 ~+ g5 `
8 ^* f- w, o% r5 T$ H
Q:MSC.FATIGUE可以与哪些FEA的软件配合?
; V% r9 A0 h) u! m8 d2 n OA:因MSC.FATIGUE早已与MSC/PATRAN完全整合,所以只要是PATRAN可以接受的有限元分析结果,FATIGUE都可以通过读取PATRAN的*.db文件读到应力或应变的结果进行疲劳计算;例如,MSC.NASATRAN、ABAQUS、MARC、ANSYS、MSC/PATRAN's FEA、MSC/AFEA等等。 H) ]6 G2 Z! Y) b2 p: r7 u
9 `# j; c! x( h$ Z% MQ:MSC.FATIGUE适用于2D或3D模型? ; l" G( i0 m/ h5 x/ R9 C* |, N
A:MSC.FATIGUE本身并没有限制模型的种类,因为它只读取经过有限元分析计算后的应力或应变张量(tensor),若从后处理的角度来看则只支持2D与3D(shell & solid)的模型。 * S- t4 \" u+ k- O% ?
: I( `% f# }- `: K
Q:如何建立正确的有限元分析模型以进行疲劳寿命评估?
6 H$ I5 j0 u7 u# G# z1 J; { CA:
4 }+ `% M3 X9 a' ?' n- X5 U+ _
l1 S: _& X9 d+ ^$ D7 p7 z2 H( n" u几何与约束条件必须准确描述。
+ W! f8 U9 N: n3 k9 a7 M应用板单元时得确定在厚度方向的变形可以忽略。 % J4 X! ~3 R7 Q j, W- r
使用的单元种类必须考虑到计算后的节点应力与应变能充分提供疲劳分析所要的参数,必要时得采用较高阶的单元。 1 D0 n: P* Z0 V' w+ Q
在应力集中、几何不连续或疲劳可能发生位置,单元的密度较高,主要是希望能正确算出这一区的应力。 7 @* n5 K9 `) L4 P$ b% L
尽量少用三角形(triangular)与楔形(wedge)单元,若已使用则须注意其单元品质。在不同单元相接位置或不同厚度的板元相接时,须注意到其产生的应力不连续(fictitious stress raisers)要尽量降低。
8 p f7 w; w3 U6 ^若可能的话,可将有限单元分析的应变与应变仪测得的结果作比较。
& W% e& E) Q5 m 0 {7 A7 E( I) F4 r% W( C% g9 {
Q:应取哪一个应力来做疲劳分析较好,例如:Von Mises, Max. Abs. Principal等?
$ _% t/ S: [- O& H* F' EA:以MSC.NASTRAN的梁(bar)单元模拟点焊位置的应力传递与分布,应用于大量的汽车钣金的疲劳分析。 - r# H( d2 l1 b6 l
d" j/ U6 N/ g: _3 M* |- L2 ~
Q:疲劳寿命评估的准确度如何?
U( k6 J2 [! ?, Q$ x2 u0 N5 o% A , B) q- E4 H: j4 w$ ` [: F' h" i
A:一般来讲,总寿命(total life)评估分析的准确度必须参考所采用S-N实验曲线的统计范围,裂纹萌生寿命分析(ε-N approach)也是一样。然而因为ε-N曲线因实验进行时多是以应变控制,在数值统计上的离散性就比S-N实验曲线来得低,所以若用裂纹萌生寿命分析所得的结果与实际值比较,合理的偏差约2倍,也就是说,分析值应落在实际值的1/2~2倍之间。
6 N8 m" q J& i& a% r; V/ A, E
4 L. T" I4 X1 G8 {( U" ?Q:改善疲劳损伤常用的方法有哪些? 8 i: b" _. W5 S
# Z h" a# g5 H4 |/ c" ]8 ]. `5 pA:若构件的任一位置都有疲劳损伤的可能,则考虑更换材料或改善表面性质。然而大部份疲劳多发生在特定区域,此时最好考虑变更几何设计,或者换材料也可以。若遇到是因为某机件振动引起的共振疲劳,则最好从改善振动源著手,来降低疲劳损伤。
1 X. v a+ ~6 h/ C
; b/ l: d( C3 V a5 v9 d1 c* ~Q:何时适用总寿命评估法(S-N approach) ?
( y) X. R. }" g+ x8 k. a p k) \/ t* V: z I' B
A:因此法仍为许多机构,如SAE,BS,DIN,视为评估标准,而且具有最多的试验资料,包括各公司自己内部的试验资料,所以只要资料本身的可靠度够,就可以用此法来评估疲劳寿命。另外,评估焊接结构物的疲劳寿命也常用此法,主要是手册上提供的S-N曲线是以不同焊接型式的真实结构物作实验取得,宏观考虑各微结构、成份的影响,故以这些S-N曲线为设计准则是偏向保守的。 |
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