疲劳与耐久性

验证设计的耐久性,以减少保修索赔、提高安全性并降低成本。


设计和开发过程中最具难度的任务之一就是预测随时间推移而出现的故障。如果不了解结构的可能失效方式,便难以改进其安全性能。对所有可能的故障场景进行实物试验在成本上是不可行的。在设计过程中,来自有限元模型的耐久性分析开始被逐渐认可。这一分析不再局限于疲劳寿命计算——目前的输出可涵盖安全工作应力、保修索赔曲线以及高温效应、制造工艺和装配应力。 MSC 软件为基于 FE 的耐久性与疲劳问题提供了一系列解决方案,能够在任意随时间变化或者随频率变化的加载条件组合下准确地预测产品寿命。

MSC软件可用于以下众多类型的耐久性分析:

  • 高周期(S-N)应力—寿命疲劳
  • 低周期(E-N)应变—寿命疲劳
  • Neuber 及其他塑性修正法
  • 采用巴黎定律的裂纹萌生及生长
  • “热点”识别
  • 变形与损坏分析
  • 用于试验分析相关性的虚拟应变片
  • 采用米勒损伤累积准则
  • 旋转系统的疲劳
  • 采用无规则加载的振动疲劳
  • 点焊与缝焊分析
  • 针对疲劳的传统“焊接分级”方式
  • 材料失效预测
  • 非比例多轴向应力状态
  • 允许多个并发载荷及多次事件
  • 安全系数分析

MSC软件可用于分析各种类型部件的耐久性:

  • 航空航天:机翼、面板、发动机叶片、轮子、铆钉、压焊、执行机构、传动部件、阀门、起落架、发动机吊舱、液力传动系统。
  • 汽车:齿轮、焊缝、底盘、悬架、铆钉、螺钉、车轮、曲轴、连接杆、活塞、轮毂、整车系统。
  • 生物医学支架、假肢、牙科植入物、髋关节植入物、膝关节植入物。
  • 能源:管线、压力、容器、钻井设备、控制与安全阀、焊缝、风机、涡轮机、风力发电机、海上平台、齿轮。
  • 电子:纤焊、导线、PCB、执行机构、电子机架及壳体组合。
  • 消费品:密封件、风扇、连接件、导线、阀门、自行车踏板、健身器材。
  • 机械:齿轮、皮带、阀门、密封件、管线及管道。

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