Fe-safe的无限寿命设计

2017-07-05  by:CAE仿真在线  来源:互联网

在fesafe中,一般默认材料的耐久极限为10e7,也就是说,当材料的寿命超过10e7的循环时,就认为是无限寿命状态,fesafe针对无限寿命设计提供了三种方法,FOS(强度因子法),FRF(储备因子法),POF(失效率方法)。

我们先说FOS方法,FOS给出的是一个达到目标寿命时应力的折减系数,它是针对单元应力来输出结果。如果,值小于1,说明当前的应力状态乘以FOS可以达到目标寿命,如果值大于1,说明目前的应力状态低于目标寿命需要的应力状态。它的设置很简单,只需要打开FOS,并设置一个目标寿命(一般是默认的无限寿命状态10e7)。

在某些时候,我们需要对目标寿命的应力状态设置一个安全系数,这时候就需要FRF系数了。

Fesafe中提供了三种不同的FRF系数,其具体的计算方式如下:

图中的横坐标指的是平均应力,纵坐标指的是应力幅,斜线指的是达到无限寿命时的状态线,三角区域内的黑点指的是目前的应力下的状态点,可以看出,这些FRF值都是大于1的,但是,如果我们设置的载荷谱是随机的,那么在图中的黑点就会不止一个,所以,FRF只是针对横幅的载荷才有意义,因此,在大多数情况下,更多的使用FOS作为无限寿命设计的参考值。

FRF的设置也很简单,在算法中使用无限寿命设计即可。

Fesafe还提供了一种预测无限寿命的参数,就是POF,它指的是达到目标寿命后的失效率,是基于概率统计的一种概念。

在这个问题中,fesafe假设材料的疲劳极限是呈韦伯分布的(即材料的耐久性能是不稳定的),而载荷是呈正态分布的(即载荷也是不稳定的),那么,如图所示,这两种分布的交叉面积即为材料在目标寿命下的失效率。

POF的设置也很简单,在probability里设置目标寿命即可。

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