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nCode DesignLife疲劳分析模型的适用性及工程应用
2021-09-26 22:44:00· 来源：汽车测试网 作者：林晓斌 博士
高温疲劳分析方法
• Chaboche 疲劳 是一种 S-N 疲劳方法，其应力来自有限元模型，并通过恒定的或者交变的温度修正方法。
• Chaboche 疲劳 瞬态分析方法在循环计数之前先对应力进行温度正交化。
蠕变分析方法
• Larson Miller 使用一条蠕变曲线（ 成对的 xy曲线或多项式函数 )，计算施加载荷每一时间增量上的损伤
• Chaboche 蠕变 是一种非线性损伤累积方法，使用一组的蠕变曲线，每条曲线用于特定的温度。
23 Chaboche 疲劳和 Larson Miller 蠕变模型
24 短纤维复合材料分析
• 短纤维选项应用 S-N 方法分析各向异性材料，例如玻璃纤维填充的热塑材料。
• 从有限元结果中通过厚度信息读取各层和各截面积分点的应力张量。
• 材料的方向张量用于描述在各计算点的 “ 纤维份额 ”，通过材料制造的模拟结果映射至有限元模型的网格上。
• 由于不同的纤维方向，因此需要两条或者更多的 S-N 材料曲线，用于计算出一条适合各点和各方向的 S-N 曲线。
25 疲劳裂纹扩展
• 广泛用于损伤容限设计和剩余寿命预测
• 基于线弹性断裂力学的 “ Paris 型 ” 疲劳裂纹扩展模型，包括：
· 基本 Paris
· Forman
· Walker
· NASGRO3 （ 美国宇航局开发 ）
· Austen （ 英国宇航和 nCode 等开发 ）
• 内置常用裂纹应力强度因子数据库，并允许用户自定义
• 可处理等幅，块谱及变幅载荷谱
• 考虑裂纹尖端闭合影响
• 根据载荷循环的时间次序，考虑过载影响
• 考虑平均应力影响，如焊缝中的残余应力
• 逐周 cycle-by-cycle 疲劳裂纹扩展计算
• 可自动设定初始裂纹尺寸
26 焊缝全寿命分析
• WholeLife 结合焊缝疲劳分析和裂纹扩展方法模拟焊缝从裂纹萌生、裂纹扩展直至断裂的全寿命
• 裂纹扩展分析考虑裂纹扩展平面的膜应力和弯曲应力分布
• 应用 “ 通用权函数法 ” 计算裂纹有效应力强度因子
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