ANSYS疲勞分析教程

2013-06-04 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

第四章非比例載荷的疲勞分析

在第二章中,討論了恒定振幅和比例載荷情況,本節將針對恒定振幅非比例載荷情況進行介紹。其基本思想是用兩個加載環境代替單一加載環境,進行疲勞計算,不采用應力比,而是采用兩個載荷環境的應力值來決定最大最小值。由于同一組應力結果不并不成比例,這就是為什么這種方法稱為非比例(non-proportional)的原因,但是兩組結果都會使用到,由于需要兩個解,所以可以采用求解組合來實現。
對于恒定振幅,非比例情況的處理過程與恒定振幅、比例載荷的求解基本相同,除了下面所提出的以外:
1.建立兩個帶不同載荷條件的環境(two Environment )分支條。
2.增加一個求解組合分支條( Solution Combination branch),并定義兩個環境。
3.為求解組合(solution combination)添加Fatigue Tool (和其他結果) ,并將載荷類型定義“非比例”(Non-Proportional)。
4.(定義)所需的結果并求解。
4.1 建立兩個載荷環境( two loading environments:)
這兩個載荷環境可以有兩組不同的載荷以模仿兩載荷的交互形式(支撐也是一樣),例如,一個是彎曲載荷,另一個是扭轉載荷作為兩個環境(Environments),這樣的疲勞載荷計算將假定為在這樣的兩個載荷環境下的交互受載的。一個交互載荷可以疊加到靜載荷上,例如,有一個恒定壓力和一個力矩載荷。對于其中一個環境(Environment)僅定義恒定壓力,而另一個環境定義為恒定壓力力矩載荷。這就將模仿成一個恒定壓力和交變力矩。非線性支撐/接觸(supports/contact)或非比例載荷的使用,例如,僅有一個壓縮支撐,只要阻止剛體運動,那么兩個環境應該反映的是某一方向和其相反的方向的載荷。
4.2 從模型分支條下增加一個求解組合( Solution Combination )
在工作表(Worksheet)中,添加用于計算的兩個環境(Environments)。注意,系數可以是一個數值,只有一種情況除外,即結果是被縮放的。注意,兩個環境將會很好地用于非比例載荷。從兩個環境(Environments)產生的應力結果將決定對于給定位置的應力范圍。

ANSYS疲勞分析教程ansys培訓的效果圖片1

4.3 求解組合(solution combination)添加Fatigue Tool
“Non-Proportional”必須作為“Type”在Details 欄中定義。任何其他選項將把兩個環境(two Environments)當作線性組合(見sectionB的結尾),比例系數、疲勞強度系數(因子)、分析類型以及應力組分都可以進行相應地設置。

ANSYS疲勞分析教程ansys培訓的效果圖片2

4.4 (定義)所需的其它結果并求解
對于非比例載荷,用戶可能需要獲得與作用在比例載荷情況下同樣的結果。
唯一的差別在于雙軸指示(BiaxialityIndication)。由于所進行的分析是在作用在非比例載荷條件下,所以對于給定的位置,沒有單個應力雙軸性存在.應力雙軸性的平均或標準偏差可以在Details欄中進行設置。
平均應力雙軸性是直接用來解釋的.標準偏差顯示的是在給定位置的應力狀態改變量.因此,一個小標準偏差值是指行為接近比例載荷;而大的標準偏差值,則是指在主應力方向上的足夠變化。
在兩個環境(two Environments)首先得到求解以后,疲勞求解將自動進行。

開放分享：優質有限元技術文章,助你自學成才