ANSYS nCode DesignLife技巧：载荷映射详解

ANSYS Workbench

是多物理学科仿真的完美解决方案。作为新一代的集成操作环境，

ANSYS Workbench 把结构、传热、磁场、流体、跌落、冲击等全面的分析功能融为一体，使耦合分析更加灵活、方便。利用
   

ANSYS Workbench 环境，设计人员和分析专家、项目管理者等仿真业务相关的所有人员可以在统一的工作环境中高效协作。
   

nCode公司的新一代

疲劳分析软件DesignLife继承了其传统产品的优越性，它是一个面向过程的，基于有限元的疲劳分析包，用于识别危险点位置并计算疲劳寿命。它基于nCode的强大能力和灵活性所提供的分析引擎，除了通常的应力-寿命计算和应变-寿命计算以外，还提供了点焊疲劳分析和缝焊疲劳分析，从而为焊接件的疲劳分析提供了强大的支持，另外，振动测试也可以在频域中进行直接仿真。
   

ANSYSWorkbench nCode疲劳分析的5个步骤如图1所示。
本文主要介绍载荷映射在疲劳分析中的重要作用。

图1  CAE nCode 疲劳分析的步骤

载荷映射

ConstantAmplitude(常量幅值)，Time Series(时间序列)和Time Step(时间步) 是nCode分析常用的三种载荷映射。

3种载荷的寿命计算方式均采用雨流计数法，累积损伤的计算方式则采用Miner准则。

3种载荷均适用于Stress-life(SN)和Strain-life (EN)方法，如图2所示。

图2 预定义的

nCode载荷分析类型

载荷映射加载方法

ANSYS Workbench nCode疲劳分析的5个步骤如图2所示。今天我们主要介绍材料映射在疲劳分析中的重要作用。
       

1、C onstant Amplitude(常量幅值)载荷映射

特点如下：

–  假设有限元的应力/应变循环是在最大值和最小值之间，且载荷线性相关

–  线性叠加

–  Smax  =  FEresult * 最大放大因子

–  Smin  =  FEresult * 最小放大因子

–  Srange  =  Smax - Smin

其中，Smax 代表载荷最大值，Smin 代表载荷最小值，Srange代表载荷范围，如图3所示。

图3  循环载荷的加载方式

在AnalysisEngine中单击右键，选择Edit Load Mapping (Analysis Engine > RMB > EditLoad Mapping)对载荷进行编辑，如图4所示。

图4  常量载荷编辑方式

2、Time Series loadmapping (时间序列)载荷映射

特点如下：

–  通过将有限元结果与加载通道相结合的方式来产生应力/应变历程

–  线性叠加

在nCode DeisgnLife的时间序列载荷中，有如下表达式，通常使用S(t)的大小来评估结果的疲劳损伤。

–  S(t) = 使用在疲劳评估中的时间历程应力

–  SFE  = 有限元应力计算结构

–  P(t) =  时间序列的载荷放大因子

–  Divider = 用户自定义值 (default=1)

–  Scale Factor = 用户自定义值(default=1)

–  Offset = 用户自定义值(default=0)

使用TimeSeries_Inputglyph来添加时间载荷的数据，即：TimeSeries_Input glyph > RMB >Properties > Add Data，具体操作如图5所示。

图5  时间序列的选择步骤

时间载荷选择完毕后，可通过AnalysisEngine > RMB > Edit Load Mapping进行进一步编辑，具体如图6所示。

图6  时间序列载荷映射编辑

3、Time Step load mapping (时间步)载荷映射

Time Step load mapping (时间步)载荷映射特点是直接使用有限元的应力/应变历程，用户可将设置好的有限元结果用在疲劳分析中。其编辑方式也是通过Analysis Engine> RMB > Edit Load Mapping进行的，具体如图7所示。

图7  时间步载荷映射编辑

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删