Fe-safe 高级疲劳寿命分析 姓名 : 时间 :
目录 1 产品简介 2 功能特色 3 应用价值 4 用户案例
目录 1 产品简介
产品简介 FE-SAFE 是英格兰的安全技术公司 (SAFE TECHNOLOGY LIMITED) 的产品 支持的工程疲劳设计方法 无限寿命疲劳设计 有限 ( 安全 ) 寿命设计 疲劳耐久性设计 损伤容限设计
功能一 : 支持两种疲劳分析数据 支持两种疲劳分析数据 基于疲劳试验测试应力 / 应变信号的疲劳技术 支持工业标准数据文件 3 应变片测试信号和分析处理 应力寿命疲劳方法 局部应变疲劳方法 基于有限元分析的疲劳技术 支持弹性或塑性 FEA 结果 单轴应力寿命疲劳 单轴局部应变疲劳 多轴应力寿命疲劳 多轴局部应变疲劳 其他高级疲劳 基于 FEA 的疲劳分析技术 疲劳测试信号的分析与处理
功能二 : 丰富的材料疲劳参数库 材料疲劳参数库 : 丰富的金属和非金属材料库 焊缝材料性能 常温或者多种温度序列 检索 扩充和编辑材料 材料缺省疲劳算法 曲线 列表与动态编辑材料 Seeger 疲劳性能预测技术 700 10-1 600 500 ea 10-2 Stress: MPa 400 300 200 10-3 100 10-4 0 0 0.002 0.004 0.006 0.008 Strain 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 Life (2nf) 疲劳材料应力 应变 - 寿命曲线 疲劳材料库
功能三 : 疲劳载荷谱 疲劳载荷谱 : 试验测试载荷信号及分析处理 分析处理后记录结果 雨流矩阵 PSD 谱 人工定义载荷谱 横幅载荷 / 变幅载荷 时间历程载荷 拾取峰值序列载荷谱 多结果集串联成一个载荷序列 LDF 文件 叠加与组合载荷 轴对称模型的旋转载荷 PSD 载荷 雨流矩阵 叠加高频信号载荷 温度载荷 混合载荷谱 试验 : 多通道测试信号 3 应变片测试信号与 4 通道输出信号 LDF 文件 定义载荷谱是疲劳分析的关键技术 FEA 多轴疲劳载荷谱 雨流矩阵
功能四 : 两种疲劳分析算法 两种疲劳分析算法 应力疲劳 : 单 / 多轴疲劳 主应力疲劳 VonMises 应力疲劳 BS7608 焊缝疲劳 DangVan 无限寿命疲劳 局部应变疲劳 : 单 / 多轴疲劳 最大主应变疲劳 最大剪切应变疲劳 Brown-Miller 组合应变疲劳 铸铁疲劳
功能五 : 疲劳的影响因素 疲劳影响因素 : 平均应力修正 平均应力修正方法 应力疲劳 : Goodman 修正 Gerber 修正 Buch 修正 用户自定义修正 应变疲劳 : Morrow 表面粗糙度 SWT 修正 用户自定义修正 尺寸与应力集中系数 切口敏感性与应力梯度 表面粗糙度 : 机加工 残余应力 : 加工引起 温度
功能六 : 多种疲劳分析结果 丰富的疲劳分析结果 寿命与损伤 应力安全系数 生存概率 疲劳灵敏度曲线 疲劳耐久性系数 雨流矩阵 双轴性 临界平面方向 等寿命图 分析记录文件 整车路谱疲劳分析结果 数值 / 曲线 / 柱状图 /3D 等值图等 排气管热疲劳寿命 丰富的几何模型和网格高级处理技术
目录 2 功能特色
特色功能 Verity 焊接结构疲劳 橡胶材料疲劳 独有的高温 蠕变疲劳分析功能 铸铁材料结构的疲劳分析 方便易用的载荷定义方法 影响因素对疲劳寿命影响 循环对称疲劳 概率统计疲劳分析
Fesafe 的附加扩展模块 软件包 描述 Fesafe 标准包提供疲劳分析的标准功能 ; 可附加扩展模块 特色是多轴应变疲劳 复杂载荷定义 Fe-safe/Verity 焊缝疲劳模块 Fe-safe/TURBOlife 蠕变疲劳模块 Fe-safe/Rotate 旋转机械疲劳分析模块 Fe-safe/Composites 复合材料疲劳计算模块 Fe-safe/Rubber 橡胶材料疲劳计算模块 基于 Battelle 研究中心创新成果 : 网格无关结构应力法预测焊接结构疲劳位置和寿命 ; 纳入 ASME 分析设计规范 API 579/ASME FFS-1 规范 独特的考虑蠕变损伤 疲劳损伤以及蠕变疲劳交互作用的疲劳耐久性分析算法 成功应用于 : 核电设备 电厂设备 燃气轮机 蒸汽轮机 汽车尾排部件 涡轮增压器 活塞和气缸等 利用对称性加速旋转结构疲劳分析速度 适用于轮毂 轴承类结构 与高性能复合材料分析全球领导者 Firehole 紧密合作, 将 Firehole 公司复合材料疲劳理论与 Fesafe 疲劳分析工具结合 支持 Neohookean Yeoh Arruda-Boyce Ogden Mooney-Rivlin Mullins Effect 等超弹材料模型, 支持输入名义应变 Green-Lagrange 应变和变形梯度等应变历史数据
目录 3 应用价值
Fesafe- 应用领域 15
Fesafe- 疲劳耐久性仿真环节 全球客户的经验表明 : Fesafe 在产品和工程设计中, 通过对结构的疲劳耐久性仿真分析, 有效的提高了产品可靠性和疲劳寿命, 减少了研发周期和试验成本 疲劳耐久性研发模式的演进 : 传统经验设计方法 : 设计 - 制造 - 试验 现代设计分析方法 : 设计 - 有限元仿真 - 疲劳耐久性仿真 - 制造 - 试验
Fesafe 客户价值 Fesafe 主要面向产品疲劳耐久性仿真分析 通过疲劳分析, 评估产品或工程结构是否安全合理, 并进行优化设计 通过疲劳耐久性分析, 提高产品寿命, 减少产品召回和维修成本 通过对疲劳试验的模拟, 验证试验载荷谱的正确性并优化试验载荷谱 通过分析, 缩短产品设计周期和风险, 提高一次设计成功率 有限元分析疲劳载荷定义结构疲劳寿命
目录 4 用户案例
应用案例 1: 柴油机活塞的疲劳分析 Fed Mog piston 2001 裂纹萌生 Problem: Crack at root of valve pocket radius FEA 和 Fe-Safe 精确的预计了裂纹萌生的位置和时间 2001 年 Fed mog 柴油机活塞疲劳分析
应用案例 2: 铝合金悬架的疲劳分析 Metaldyne 麦特达因 锻造铝合金悬架 国际著名汽车零部件供应商 Test life : 41000 miles (long cracks) fe-safe : 27000 miles (crack initiation) 3 方向线弹性有限元分析 References: Fatigue Analysis of an FEA Moand Comparison with Experimental Data, C. Colquhoun, Simpson International UK Ltd, Halifax, England,J. Draper, Safe Technology Limited, Sheffield, England,Proceedings of the NAFEMS Seminar on Fatigue Analysis from FEA. Wiesbaden, Germany. November 8-9 2del of a Suspension Components, 000. 疲劳寿命云图
应用案例 3: 踏板耐久性设计 Pratt & Miller 顶级赛车设计制造商 制动踏板故障发现及耐久性分析 Mechanical+Fesafe
应用案例 3: 踏板耐久性设计 Assumed Original Load Case Parts Experiencing Failures Reliable Redesigned Parts Original Design with Central Pedal Load Original Design with Offset Pedal Load ANSYS Mechanical 踏板应力分析结果 Improved Design with Offset Pedal Load
应用案例 3: 踏板耐久性设计 通过加厚中心销孔的加强法兰来承受引入的巨大扭矩,Fesafe 计算结果显示新设计寿命远大于 1,000,000 次循环 ; 计算得出原始设计的寿命为 16567 次, 与实际服役时间吻合的很好 ; 新设计的计算寿命在 1 千万次循环以上, 并且并没有发现现场故障 fe-safe 疲劳耐久性寿命分析
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