基于Simcenter 3D耐久性分析的SN曲线输入方法

蓝图分享网 2023-02-21 12:35:56 819阅读 0评论

基于Simcenter 3D耐久性分析的SN曲线输入方法 第1张

作者:周涛   审校:冒小萍

适用版本:NX/Simcenter 3D 2019.1以上版本

越来越多的工业领域将耐久性分析应用于工业产品的研发过程中。耐久性分析也称疲劳分析,顾名思义,耐久性分析用于计算产品的疲劳寿命。材料作为最关键的因素之一,需要我们将基于统计学测试得到的材料应力 -寿命数据(SN曲线)输入到仿真工具中,以用于耐久性分析。SN曲线用于描绘产品试件受到的载荷与寿命之间关系。根据寿命长短会有详细分类,此处不赘述。常见的金属材料SN曲线如图一。

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基于Simcenter 3D耐久性分析的SN曲线输入方法 第3张

图1

在Simcenter 3D中创建SN曲线是在“创建材料”的对话框中,点击“耐久性”选项,右侧即有三种应力-寿命数据的创建方式:表达式、疲劳寿命-应力场、斜率场。创建方式具体步骤如下:

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表达式创建SN曲线。此时的SN曲线仅通过唯一斜率来表达,疲劳强度系数和指数两个值满足如下的方程,这两个参数需要与耐久极限参数和“强度”选项中的屈服强度、抗拉强度来配合组成完整的SN曲线。

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图2

基于Simcenter 3D耐久性分析的SN曲线输入方法 第4张

疲劳寿命-应力场创建SN曲线。通过选择已有的场或者是通过表格来直接定义SN数据,其中表格定义更为常用。输入对象为寿命和应力幅数据对。表格中的最小应力幅可以表示耐久极限,所以此时只需抗拉强度来配合组成完整的SN曲线。表选项用于定义插值算法。表格数据可以手工输入,也可以通过外表导入,并且支持使用excel进行编辑保存。

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基于Simcenter 3D耐久性分析的SN曲线输入方法 第9张

图3

基于Simcenter 3D耐久性分析的SN曲线输入方法 第4张

斜率场创建SN曲线。通过选择已有的场或者是通过表格来定义SN数据,输入对象为寿命和应力幅的斜率。换句话说,就是用多线段的斜率来描绘SN曲线。通过表格定义斜率场也是最常用的。与上一种方式不同,斜率场需要定义一个应力幅和寿命值来作为曲线的锚点使用。

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基于Simcenter 3D耐久性分析的SN曲线输入方法 第12张

图4

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