FE-Fatigue

zaawansowane analizy zmęczeniowe

FE-Fatigue jest narzędziem firmy nCode przeznaczonym do analiz zmęczeniowych w oparciu o wyniki symulacji numerycznych MES oraz rzeczywiste (pomiarowe) lub wyznaczone (symulowane) dane obciążeń. To unikalne narzędzie dedykowane jest przede wszystkim dla dziedzin przemysłu w których cechą najważniejszą jest niezawodność produktu przeznaczonego do masowej produkcji. Możliwość oceny zmęczeniowej i przewidywania uszkodzeń w fazie projektowej ma duże znaczenie zwłaszcza w przemyśle samochodowym i kolejowym w których, wprowadzenie błędnej konstrukcji powoduje znaczne straty finansowe związane z przeprojektowaniem lub naprawą serwisową.
Symulacja procesów zmęczeniowego osłabienia konstrukcji jest bardzo istotna także w konstrukcjach wymagających wysokiego bezpieczeństwa, w których nieprzewidziane uszkodzenie prowadzi do wielomilionowych strat lub ofiar w ludziach. Za przykład może służyć przemysł energetyczny, stoczniowy czy lotniczy.
Oprogramowanie nCode jest dedykowane dla działów projektowych firm silnie opierających swój proces konstrukcyjny na analizach numerycznych i koncepcji wirtualnych prototypów.
Rozważając ten produkt, proszę zwrócić uwagę na to że szacunkowo 90% awarii urządzeń jest powodowanych pośrednio lub bezpośrednio przez procesy zmęczeniowe.

Najważniejsze cechy programu FE-Fatigue:

• pozwala na przeprowadzenie analizy zmęczeniowych wybranych regionów wprost ze środowiska ANSYS
• umożliwia także pracę w niezależnym od CAE środowisku nSoft,
• analizy zmęczeniowe nisko i wysokocyklowe
• możliwość uwzględnienie wielu obciążeń o zmiennej amplitudzie jednocześnie
• możliwość obliczeń w warunkach pełnej nieproporcjalności obciążeń
• analizy połączeń spawanych i preselekcja regionów na podstawie zniszczeń
• analizy zmęczeniowe w oparciu o wyniki z ANSYS, LS-Dyna i innych systemów CAE,
• zapis wyników do pliku rst (ANSYS) lub w innym natywnym formacie CAE, a także własnym, fes.
• prezentacja wyników zmęczeniowych w postprocesorze ANSYS lub w postaci reportu FE-Display
• język programowania nCl pozwalający na automatyzację procesu symulacji

Opis możliwości poszczególnych licencji FE-Fatigue:

FE-Fatigue Basic 7

FE-Fatigue Basic jest zaawansowanym oprogramowaniem do analiz zmęczeniowych. Pakiet zawiera translator baz wyników z programów LS-Dyna, ANSYS, NASTRAN, ABAQUS, oraz innych.
Pozwala na przeprowadzenie zmęczeniowych analiz wysoko i niskocyklowych.
Poszukiwanie rozwiązania może bazować na teorii wiążącej naprężenia z liczbą zmian obciążenia (Wohler/Basquin,SN) lub teorii odkształceniowej (Manson-Coffin,EN).
W pakiecie możliwe są obliczenia zmęczeniowe z uwzględnieniem zmiennych temperatur, w przestrzeni zmiennego naprężenia średniego, przy użyciu wielu krzywych zmęczeniowych oraz dla połączeń spawanych (np wg normy BS7608). W razie konieczności możliwa jest zmiana prawdopodobieństwa powstania pęknięcia poprzez edycję odchylenia standardowego danych zmęczeniowych. W ten sposób można regulować niezawodność np dla części służących za bezpieczniki.
Pełne bloki obciążenia mogą zostać podane w postaci tablicy cyklu pracy. Dla tak przygotowanego zbioru danych przeprowadzana jest synteza misji wynikiem której może być liczba pełnych cykli rozruch-zatrzymanie.
FE-Fatigue Basic umożliwia analizy pod zmiennym obciążeniem oraz wirtualny pomiar odkształceń.
W wyniku obliczeń między innymi można uzyskać trwałość konstrukcji w cyklach, stopień zniszczenia, zużycia elementu, współczynniki bezpieczeństwa, wykresy polarne zmienności wartości i kierunku naprężeń, histogramy rainflow i zniszczenia, pętle histerezy materiałowej oraz rankingi.
Do pakietu dołączona jest obszerna baza danych, zawierająca wyniki badań ponad 200 materiałów w postaci krzywych zmęczeniowych.
Pakiet umożliwia definicję nowych danych w układzie SN i EN wraz z uwzględnieniem ich zależności od temperatury oraz wartości naprężeń średnich. Wśród narzędzi znajdują się także narzędzia pozwalające na oszacowanie danych zmęczeniowych względem własności statycznych. Algorytmy dla różnych typów materiałów zostały dostrojone z wynikami wielu przeprowadzonych przez firmę nCode badań materiałowych.
Obsługę pakietu można zautomatyzować przez użycie wewnętrznego języka makr nCl.
W wersji podstawowej, wyniki analizy zmęczeniowej można przeglądać w postaci listy wyników dla poszczególnych węzłów lub eksportować do znanych pre-postprocesorów jak ANSYS, Hypermesh, Patran, Medina i innych. Do wyświetlania wyników w pakiecie FE-Fatigue służy dodatkowy moduł FE-Display.

FE-Display

FE-Display jest niezależnym postprocesorem wyników zmęczeniowych z FE-Fatigue.
Program daje możliwość na tworzenia przejrzystych raportów wraz z wizualizacją wyników na modelu trójwymiarowym, wyświetleniem statystyk, histogramów, czy samych przebiegów obciążeń. Na przestrzeni karty raportowej umieszcza się okna zawierające interesujące wyniki lub dane pomiarowe. Unikalna budowa postprocesora pozwala w intuicyjny sposób otrzymywać bardzo czytelne raporty z analiz.

Dodatkowe moduły FE-Fatigue:

• Multiaxial
  Moduł rozszerzający możliwości FE-Fatigue o analizy zmęczeniowe w dowolnie zmiennym, wieloosiowym stanie odkształcenia.
  Pozwala na określenie wielu miejsc wymuszeń które mogą niezależnie oddziaływać na konstrukcję powodując w miejscach szczególnych zmianę kierunku, wartości oraz typu naprężeń.
  Moduł daje możliwość analizy miejsc inicjacji pęknięć oraz określenia wieloosiowych współczynników bezpieczeństwa i wyznaczenia wieloosiowej charakterystyki odpowiedzi.
• Welds
  Moduł wspierający możliwości FE-Fatigue o analizy połączeń spawanych i zgrzewanych oraz rozwiązanie dla analiz połączeń cienkich blach metodą "Volvo"
• Vibrations
  Oszacowanie zmęczenia konstrukcji pod działaniem losowych wymuszeń z użyciem widm PSD.
• Utilities
  Zaawansowane narzędzia do manipulacji danymi historii obciążenia.
  Między innymi moduł umożliwia na operacje arytmetyczne, filtrowanie, edycję i analizę statystyczną sygnałów obciążeń.

•  Prospekt: nCode FE-FATIGUE (format:pdf,  600KB)
•  ICE-flow DesignLife następca FE-Fatigue o niezwykłej funkcjonalności