使用仿真应用程序评估框架中的疲劳寿命

2015年5月28日

模拟疲劳为压力如何影响结构及其组成部分的寿命提供了宝贵的见解。这可以帮助确定潜在的设计问题,并为开发更安全的结构铺平道路。但是,到达该解决方案时,通常需要运行几个模拟来测试不同的方案。我们的框架疲劳生活演示应用程序展示了模拟应用程序如何节省您评估疲劳影响的时间和精力。

分析疲劳的重要性

在现实世界中,结构经常受到外部压力。这些应力的重复会导致结构随着时间的流逝而削弱,这可能导致其失败。模拟有助于识别设计中的弱点通过分析施加载荷的影响发生故障。

通常,必须在达到优化设计之前进行许多模拟。建模时尤其如此疲劳,随着小型设计对结构的寿命产生很大的影响。那些没有模拟背景的人将依靠您进行新的测试,因为对结构的现有设计进行了修改。但是,如果有一种方法可以将其中一些工作量转移到参与设计和制造过程的其他人的手中,该怎么办?

使用应用程序构建器,您可以将模型变成易于使用的仿真应用程序。该工具将使您的同事和客户能够在应用程序上运行自己的模拟,您可以自定义以仅包含与设计相关的特定输入参数。带我们框架疲劳生活例如,演示应用程序可用于评估带有切口的框架中的疲劳寿命。让我们更详细地探讨此演示应用程序及其功能。

应用的基础

框架疲劳生活演示应用程序基于带有切口的薄壁框架的模型。在此示例中,沿框架右端的三个主要方向施加随机矩载荷。框架的左端保持固定。

带有切口的框架的示意图。
框架的几何形状。

在框架内,切口表示关键部分,因为这是可能发生疲劳的地方。如果切口为正方形,疲劳寿命会显着降低,因为尖锐的角会导致周围区域的压力增加。这里的重点是预测切口处的疲劳寿命和压力分布,以及关键部分的相对使用因子。

框架疲劳寿命演示应用程序将模型背后的所有物理和功能都带入,并在用户友好的界面中提供它们。您可以将此示例用作创建自己的疲劳生活应用程序的基础,并配置其布局以满足您的特定需求。

使用框架疲劳生活演示应用程序

构建自己的应用程序时,您可以创建根据您的特定设计量身定制的用户界面(UI)。根据分析的重点,您可以决定在应用程序中进行修改的哪些参数。作为仿真专家,您可以根据应用程序用户的单击按钮对任何模型操作进行编程,这有助于减少在需要进行多个操作以更改设计时可能发生的人为错误。

我们的框架疲劳生活演示应用程序具有输入参数,可更改框架的几何形状。为了进行进一步的自定义,还可以导入用户定义的负载历史记录和材料。说应用程序用户决定测试不同的材料或负载历史记录。在这种情况下,新输入文件导入后,将自动分配给两个疲劳步骤。如果将更改分配给一个疲劳步骤而不是两个步骤,这会降低可能发生的人为错误的水平。

单击解决按钮,将必要的检查应用于输入。如果未正确指定它们,则会显示一条消息以解释不匹配,从而为应用程序用户提供了纠正错误的机会。可能进行了许多更改,因此很难确定发生错误的确切点。对于这些类型的情况重置为默认按钮可用于将模型恢复到其原始状态,从而更清晰地描绘了合适的参数值,从而有助于识别不准确性。

输入适当的输入后,该应用程序求解指定框架中的疲劳寿命。为此,必须计算三个研究步骤。第一个研究步骤计算对应用力矩的结构响应;以下两个研究步骤评估了壳元素两侧的疲劳。与模型构建器合作时,这意味着必须手动解决所有三项研究。但是,在模拟应用中,一旦解决由于使用方法编辑器创建的方案而选择按钮。

该应用程序的仿真结果可以通过单击创建报告按钮。演示应用程序的报告包括关键部分的预测应力分布,疲劳寿命和相对疲劳用法,以及有关原始几何形状的信息。该应用程序的文档文件可以在下面找到打开文档

模拟的结果显示了框架的两侧,并在临界侧计算疲劳寿命。显示框架两侧的疲劳用法因子。在临界点,还显示了应力周期分布和相对用法因子。


框架疲劳生活应用程序的用户界面的屏幕截图使用Comsol Multiphysics中的应用程序构建器创建。188金宝搏优惠

疲劳生活应用程序的仿真结果。

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应用标志着模拟中的革命性一步,将模型的复杂性隐藏在整个组织中的个人可以使用的简化和直观界面中。扩展模拟的力量不仅有助于减轻您的工作量,从而为其他仿真项目提供时间,而且还促进了一种更集成的产品设计和开发方法。我们鼓励您使用我们的框架疲劳生活演示应用程序作为创建自己的应用程序的指南,建立更有效的设计安全结构的方式。


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