搜索ANSYS對零件（材料POM）的疲勞分析
2016-10-25 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
疲勞壽命預測方法很多。按疲勞裂紋形成壽命預測的基本假定和控制參數,可分為名義應力法、局部應力一應變法、能量法、場強法等。本期分享是對如下圖零件進行疲勞分析,材料為POM,希望對工程師在處理這類問題上能夠給一些參考。
點擊Component Systems 中的 Geometry 新建一幾何模型。
導入零件圖。
調入Static Structural。
拖動A的Geometry連接到B的Geometry,同時雙擊Engineering Data進入材料庫。
在選擇File-》Import Engineering Data... 導入材料POM。
導入后會在Material中看到材料的列。
按 Return to Project 返回 WorkSpace。
雙擊Results進入Mechanical。
首先選擇Geometry的零件名,接著在Material中選擇材料POM。
如下圖對零件加載載荷
插入分析結果 Total Deformation 及 Equivalent Stress。
在Tools欄中插入Fatigue Tool
· 將Fatigue Strength Factor(Kf)設為0.8(該數字需根據分析結果及實驗驗證結果進行修正) ;
· 因為只是受向下的力,故選擇載荷類型為Zero-Based;
· 因為測壽命時頻率較高,故用默認的Stress Life;
· 因為材料是塑料,故選擇修正Goodman。
在Fatigue Tool 插入以下的分析結果。
在Damage的分析結果中輸入設計壽命為1e6周期。
在Safety Factor的分析結果中輸入設計壽命為1e6周期。
按Solve開始求解。
· Life(壽命)等值線顯示由于疲勞作用直到失效的循環次數,如果交變應力比S-N曲線中定義的最低交變應力低,則使用該壽命(循環次數)
· Damage(損傷)設計壽命與可用壽命的比值,設計壽命是我們之前在細節欄(Details view)中定義的1e6,可用壽命分析出來為1e7,2者相除為0.1。
· Safety Factor(安全系數)給定最大安全系數SF值是15,本次分析的安全系數最小為1.1275,偏低。
· BiaxialityIndication (雙軸指示)應力雙軸等值線用于確定局部的應力狀態,雙軸指示是較小與較大主應力的比值(對于主應力接近0的被忽略).因此,單軸應力局部區域為B值為0,純剪切的為-1,雙軸的為1
· 等效交變應力(Equivalent Alternating Stress)顯示零件的等效交變應力。
· 疲勞敏感性( Fatigue Sensitivity )顯示出部件的壽命、損傷或安全系數在臨界區域隨載荷的變化而變化。
一個分析結果中再插入一個Fatigue Tool
按下圖輸入:
1. Fatigue Strength Factor(Kf)0.8;
2. 載荷類型,選擇History Data
3. 調入載荷歷程的歷史數據
4. 調整比例系數為1e-003
5. 將平均應力修正選擇為Goodman;
如圖為歷史載荷數據
在結果中添加以下的分析結果
因為我們載入的歷程已含有1000次的加載,故設計壽命僅需選擇1000個歷程,約1000*1000=1e6次循環。
在Damage Matrix 輸了設計壽命 1000個歷程。
在 安全系數中 輸了設計壽命1000個歷程。
OK,按Solve求解。
其它的分析結果省略;
Rainflow陣列:顯示損傷發生在低應力幅。
損傷陣列:顯示損傷發生在高應力幅。
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