疲劳仿真计算主要应用领域:
§ 机械设计:用于分析和预测结构在循环载荷作用下的失效,如汽车、飞机、船舶等结构。
§ 航空航天:用于分析和预测航空航天器在飞行过程中的疲劳损伤,如飞机机翼、发动机等部件。
§ 汽车制造:用于分析和预测汽车零部件在使用过程中的疲劳损伤,如轮毂、减震器等部件。
§ 建筑工程:用于分析和预测建筑结构在风荷载、地震荷载等作用下的疲劳损伤。
§ 其他领域:用于分析和预测各种结构在循环载荷作用下的失效,如桥梁、船舶、风力发电机等。
疲劳仿真计算主要研究:
1) 工程结构疲劳寿命预测:用于分析和预测工程结构在多次加载、振动或循环载荷下的寿命,以评估结构的可靠性。
2) 材料疲劳性能评估:评估材料在多次循环加载下的疲劳性能,以确定其使用寿命和耐久性。
3) 零部件和装置的寿命评估:对汽车零部件、航空发动机部件、桥梁等设备进行疲劳寿命评估,以确保其在使用中不会发生疲劳断裂。
疲劳仿真计算常用的仿真软件有:
1) nCode DesignLife:专门用于工程疲劳分析和寿命预测的软件,包括多种疲劳算法和材料模型。
2) Abaqus/CAE可以用于执行结构疲劳分析,具有强大的后处理和寿命预测功能。
3) ANSYS Mechanical可以用于执行结构和材料的疲劳分析,包括寿命预测和损伤累积分析。
4) LS-DYNA Fatigue:用于疲劳仿真,主要用于复杂结构、碰撞仿真等。
5) COMSOL Multiphysics:用于多物理场仿真,包括疲劳仿真、流体仿真、热仿真等。
疲劳仿真计算常用的算法或求解器有:
§ S-N曲线法:根据试验数据建立S-N曲线,然后根据S-N曲线计算结构的疲劳寿命。
§ 裂纹扩展法:考虑裂纹扩展过程,计算结构的疲劳寿命。
§ 有限元法:将结构划分为有限个单元,然后根据牛顿力学定律求解单元的运动方程,得到结构的应力和应变。
疲劳仿真计算的特点如下:
§ 计算量大:疲劳仿真通常涉及大量的计算量,这对计算机硬件和软件提出较高的要求。
§ 迭代次数多:疲劳仿真需要进行多次迭代计算,才能得到精确的结果。
§ 模型复杂:疲劳仿真模型通常比较复杂,这对软件的功能和性能提出较高的要求。
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