Fe-safe的無限壽命設計

2017-07-05  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

在fesafe中,一般默認材料的耐久極限為10e7,也就是說,當材料的壽命超過10e7的循環時,就認為是無限壽命狀態,fesafe針對無限壽命設計提供了三種方法,FOS(強度因子法),FRF(儲備因子法),POF(失效率方法)。

我們先說FOS方法,FOS給出的是一個達到目標壽命時應力的折減系數,它是針對單元應力來輸出結果。如果,值小于1,說明當前的應力狀態乘以FOS可以達到目標壽命,如果值大于1,說明目前的應力狀態低于目標壽命需要的應力狀態。它的設置很簡單,只需要打開FOS,并設置一個目標壽命(一般是默認的無限壽命狀態10e7)。

在某些時候,我們需要對目標壽命的應力狀態設置一個安全系數,這時候就需要FRF系數了。

Fesafe中提供了三種不同的FRF系數,其具體的計算方式如下:

圖中的橫坐標指的是平均應力,縱坐標指的是應力幅,斜線指的是達到無限壽命時的狀態線,三角區域內的黑點指的是目前的應力下的狀態點,可以看出,這些FRF值都是大于1的,但是,如果我們設置的載荷譜是隨機的,那么在圖中的黑點就會不止一個,所以,FRF只是針對橫幅的載荷才有意義,因此,在大多數情況下,更多的使用FOS作為無限壽命設計的參考值。

FRF的設置也很簡單,在算法中使用無限壽命設計即可。

Fesafe還提供了一種預測無限壽命的參數,就是POF,它指的是達到目標壽命后的失效率,是基于概率統計的一種概念。

在這個問題中,fesafe假設材料的疲勞極限是呈韋伯分布的(即材料的耐久性能是不穩定的),而載荷是呈正態分布的(即載荷也是不穩定的),那么,如圖所示,這兩種分布的交叉面積即為材料在目標壽命下的失效率。

POF的設置也很簡單,在probability里設置目標壽命即可。

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