
FE-Safe/Rubber分析步驟培訓(xùn)
一般地,F(xiàn)E-Safe/Rubber疲勞分析包含以下步驟:- 確定材料的彈性和疲勞性能。
- 確定每一個潛在失效位置所有部件的變型歷史,典型的就是通過有限元分析來完成。
- 確定每一個潛在失效位置的環(huán)境條件,包括溫度和臭氧濃度。
- 確定通過分析要得到的預(yù)期結(jié)果。FE-Safe/Rubber不僅可以提供每一個潛在失效位置的疲勞壽命,還可以提供失效面和載荷信息。
預(yù)期結(jié)果取決于分析的目標(biāo),可以包括:驗證模型行為、預(yù)測某一部件的疲勞壽命、
預(yù)測裂紋先開始的部位、預(yù)測裂紋形核的平面、識別復(fù)雜時間歷史中的臨界破損。
- 創(chuàng)建.HFI文件。這是一個包含進(jìn)行分析所需全部信息的ASCII文件。必須注意的是在分析過程中要保證單位的一致性。
- 運行FE-Safe/Rubber。分析狀態(tài)和進(jìn)程被記錄在.HFM文件中。
- 評論和解釋分析結(jié)果。分析的結(jié)果匯報在.HFO文件中,可視化的分析結(jié)果可以通過商業(yè)軟件(EXCEL, MATLAB, PATRAN, ABAQUS CAE)給出。
FE-Safe/Rubber 分析實例
- 硅膠指關(guān)節(jié)假體
硅膠指關(guān)節(jié)假體要求能夠工作超過1億次彎曲循環(huán),F(xiàn)E-Safe/Rubber允許設(shè)計人員比較不同候選材料在實際載荷工況下的耐久性,從而選擇佳材料。
- 美軍M1艾布拉姆斯主戰(zhàn)坦克履帶橡膠墊
每個新設(shè)計應(yīng)用于軍用車輛的橡膠履帶系統(tǒng)都需要進(jìn)行質(zhì)量鑒定測試,一次測試需要花費至少200萬美元。
FE-Safe/Rubber使得工程師可以研究設(shè)計和不同使用條件對耐久性的影響,從而在質(zhì)量鑒定測試之前獲得成熟的設(shè)計方案。
- 非松弛周期載荷作用下的天然橡膠
在非周期載荷作用下,應(yīng)變結(jié)晶可以延緩裂紋擴(kuò)展,從而極大增強(qiáng)耐久性,見下圖(左)Lindley基于天然橡膠實驗結(jié)果。
FE-Safe/Rubber提供了精確的橡膠模型用于分析應(yīng)變結(jié)晶效應(yīng),如上圖(右)計算的Haigh曲線(右),隨著平均應(yīng)變增加,壽命隨之增加。
- 多軸變幅度試驗
FE-Safe/Rubber可以兼顧每個潛在裂紋開裂平面的單獨的加載經(jīng)驗,其具有專利算法,
可以針對多種復(fù)合載荷工況(比例或者非比例)作用下大批量疲勞測試,準(zhǔn)確的預(yù)測出壽命和失效平面方向,
這些載荷工況可以包括拉伸、壓縮和剪切,以及各種不同的幅度的載荷工況。