理论教育 实例分析:耐久性分析流程解析

实例分析:耐久性分析流程解析

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:典型的耐久性分析流程由系统设计部门制定,主要用于设计和验证系统。耐久性分析流程需要试验部门测试机械系统的激励,多体分析部门计算作用在目标零件的载荷,有限元分析部门计算目标零件上的应力状态,最后由耐久性分析部门评估目标零件的寿命。

实例分析:耐久性分析流程解析

据统计,50%~90%的结构失效源于结构耐久性问题。结构耐久性设计需密切联系疲劳物理现象并揭示结构在实际工作过程中的裂缝形式,因此需要一个有效的疲劳设计分析工具。Durability Director是一个独立于求解器的、流程化的结构耐久性分析向导,它能够实现从载荷测量到疲劳预测的全周期管理。Durability Director包括3种标准分析流程,这些流程通过HyperWorks软件的另一款产品Process Manager进行组织管理,用户可以根据需要修改或创建新的工作流程。图10-1描述了一种典型的耐久性分析工作流程。

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图10-1 典型的耐久性分析工作流程

该流程假定施加在多体系统上的载荷已知,求解包含已知载荷的多体系统模型可获得作用在指定零件上的载荷;提取这些载荷并加载到该零件的有限元模型中,计算加载位置在单位力工况下有限元模型的应力状态;然后将多体动力学分析获得的循环载荷和单位应力信息提交给耐久性分析求解器,计算该零件的疲劳寿命;计算结果在通用后处理器HyperView中查看。

完成这一流程需要做以下准备工作:

● 可以施加到多体系统或有限元模型上的测试载荷或由载荷发生装置产生的载荷。

套明确定义的信息传递流程。

● 完整定义的多体动力学模型。

● 完整定义的有限元模型。

● 进行耐久性分析的材料参数。

耐久性是指结构在远低于材料极限应力的循环载荷作用下的性能。耐久性分析用于预测给定工作环境下的零件寿命。典型的耐久性分析流程由系统设计部门制定,主要用于设计和验证系统。耐久性分析需要确定载荷、明确可重复的测试流程、目标零件的有限元模型、耐久性分析材料的相关参数等。Durability Director将管理这些数据并自动完成各种分析任务。

耐久性分析流程需要试验部门测试机械系统的激励,多体分析部门计算作用在目标零件的载荷,有限元分析部门计算目标零件上的应力状态,最后由耐久性分析部门评估目标零件的寿命。(www.daowen.com)

耐久性分析流程集成了多个部门和多个领域工程师的工作,因此在实际操作过程中可能面临以下挑战:

● 多个部门之间的合作。

● 不同部门的数据交流。

● 标准工作流程的定义。

● 满足特定要求的模板定制。

● 实际工况、实验室和虚拟仿真数据间的映射。

● 大规模仿真计算。

● 仿真驱动的耐久性设计。

优化分析。

变量分析。

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