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最新评论

文章怎么只能看到部分? --我不知道
您好,我能请教一些关于ansys工具栏的问题吗? --qizhenlake
拜读了谢谢 --zhangjuhua
赞,CAE践行者! --Ewk_zd
祝贺!践行者,学习者,探索者,贡献者! --真挚
国内有相关人性化的企业没? --conion
正在努力 --教主2013
国内创新环境还不足以改变现有的企业研发流程,所以,只能在个别产品、个别公司或群体局部范围内推广! --jwcad
欢迎交流 --结构设计CAE
很专业 --【匿名用户】:E-works热心网友
有建筑设计师说他设计的楼房每平米载重是多少多少,是不是就用到了这项技术?博主说的操作技巧是不是可以让这项技术在实际应用中大大提升效果和效率? --真挚
文笔不错,赞一个先! --滨城水镜
清新的笔调,清新的环境,放松心情,放飞梦想! --真挚
这篇文章总结的真好。作为CAE的门外汉看了也基本搞清楚了。谢谢哦 --【匿名用户】:E-works热心网友
大环境安于现状,部分有积极想法的人也会被淹没了,导致恶性循环。 --汤相如
谢谢!我主要是想搞明白CAE在业务流程和部门互动中的位置和作用。一个管理者必须搞清楚这个问题,否则就不能有效利用资源。 --真挚
回答正确。
--CAE.PDM
CAE的“事后”校核是一种很不负责任的做法,生米已经煮成了熟饭,即使校核出来问题损失已经产生了,这是整体协调不良的结果。假如销售部门要求改进产品结构,得先经技术部门论证,这期间就包括CAE仿真模拟,这个过程要涉及到很多部门反复磋商,最终选择一个较为适合的方案投入生产。理想的状态是:仓库的成品或部件都是经过论证后确认方案的产品,这些成品或部件的分类与目录数据相关部门共享。

我说的有道理吗?等待博主的“仿真鉴定”。 --真挚
李主任,“真挚”博友是女士哦!~O(∩_∩)O~ --蔻色指尖
CAE人曾经总结了两句至理名言,一句是:CAE人就是干活的;二句是:CAE人就怕与不懂CAE的领导谈CAE问题。将CAE划归为普通管理岗位的领导可能根本就不知道CAE是干什么的
--CAE.PDM
从未听说过企业的CAE属于管理岗位,CAE跟产品直接相关的 --CAE.PDM
感谢真挚先生及其他博友关注此文,也十分钦佩做ERP的人关注和学习CAE。限于水平可能未必将问题表述清楚,请见最新博文《关于CAE数据流与ERP数据流之区别》 --CAE.PDM
我今天在百度里学习CAE,还得继续。 --真挚
很喜欢博主的文章。因我不了解CAE的操作要点以及与设计过程、业务流程、管控过程等之间的链接与互动方式,这篇博文我读了好几遍还是不能很好的理解,心里挺郁闷。 --真挚
到底如何解决?没看懂,一头雾水,太难了! --【匿名用户】:E-works热心网友
恭喜博主“重出江湖”! --滨城水镜
 你们在用CAE流程?可否show一下?让俺们也学学
--【匿名用户】:E-works热心网友
好久没见到博主的文章了。向可爱的CAE人致敬! --【匿名用户】:E-works热心网友
嗯,有一定道理的,好的东西不一定适合你,这个每个企业应该在买软件之前会有预算的,呵呵 --无敌战神
--蔻色指尖
小范围推广不知是否可行 若全面推广后 效率降低 责任重大噢 --【匿名用户】:E-works热心网友
为了博主专门申请的账号!
--zhangqu114
--【匿名用户】:E-works热心网友
问的好!
刚在本网站看到了一些公司的精益研发案例或者说明--不知所云啊。
和精益研发一点边都粘不上,可悲啊! --【匿名用户】:E-works热心网友
请问1在哪里?只看到了2. --bjjob1
想当年,我们公司的计算部门都不把cae模型给我们设计部门看的!!! --bjjob1
“有限元分析,是一门计算的艺术;其结果可靠性与否,几乎完全可以掌握在这个艺术家的手中,而不是软件本身“
同意这句话 --bjjob1
看来大连重工真是不简单啊。毕业的时候有几个同学貌似去了该单位,不知道现在是在做设计还是别的?我太远科技大学的,初学CAE , 觉得作者在仿真这方面很有实战经验啊,多学习! --bjjob1
要想真正的融合,不是那么简单的啊。 --bjjob1
各位博友们,TCUA9.1现在官方的资料很少,实施过的人也非常少,我们还都处于摸索阶段,为了便于为我们更好的交流,我留一下我们的办公电话:0411-86852269,有问题我们一起探讨,共同进步! --CAE.PDM

结构疲劳分析方法及应用
本文标签: 疲劳分析 

在某点或某些点承受 扰动应力 ,且在 足够多的循环扰动作用 之后形成裂纹或完全断裂的材料中发生的局部的、永久结构变化的发展过程,称为疲劳。由此,可以确定对结构进行疲劳设计的两个必要条件:1)扰动应力;2)足够多的循环。如过不具备这两个条件,设计过程中就没有必要考虑结构的疲劳问题。

目前,对结构进行疲劳分析主要有两种途径:1)利用有限元分析软件直接对结构进行疲劳分析,最终求得结构的疲劳寿命;2)根据不同的疲劳工况,利用有限元软件分析计算出结构应力的变化,然后将其与利用规范计算出的许用疲劳应力相比较,看是否满足要求。对于前者,最为关键的是定义输入载荷谱或应力谱,而当结构的工况相对较为复杂时,载荷谱或应力谱的定义过程就相当于后者的前期处理过程;同时,客户一般会在协议中指定结构设计计算时必须参考的标准规范,所以为了更好地满足客户的需求,建议结构疲劳计算时采用后者的方法。根据标准规范对结构进行疲劳分析时一般包括以下五个方面:

1.  疲劳载荷的确定

结构所承受的载荷可以分为三种:1)基本载荷,主要指设备在正常工作情况下通常出现的载荷(如结构自重、物料载荷、永久性动载等);2)附加载荷,主要指设备运行或停止时可能断续出现的载荷(如设备工作风载、摩擦阻力、运行阻力、非永久性动载等);3)特殊载荷,是指在设备工作和非工作状态时不应产生,但又无法避免的载荷(如非工作风载、结构碰撞、地震载荷等)。疲劳计算时只需考虑基本载荷,而且对于物料载荷或其它的基本载荷,有的标准规范中还规定了疲劳计算时载荷的缩小系数。

2.  循环次数的确定

同一结构,所考虑的疲劳载荷不同时,其循环次数也不尽相同,这主要是因为不同的疲劳载荷产生的原因是不同的。例如,对于堆取料机来说,考虑物料载荷的扰动影响时是指传送皮带上物料的有无,而考虑永久性动载的扰动影响时则是指设备在工作过程中的正常启、制动,即便是同一结构的同一载荷,针对不同的工作工艺流程,其循环次数也是不同的。所以,设备的工作工艺流程是不同载荷循环次数计算的决定性因素。当载荷的循环次数确定后,首先应该判断其对结构的循环扰动作用是否足够多,当循环次数N103104)(低周疲劳)时,无需对结构进行疲劳校核。

3.  构件焊接形式的选择

工程中的钢结构多为焊接结构,构件的疲劳强度除取决于结构使用的材料外,还与接头的形状和制造方法密切相关。被连接件的形状和连接方法会影响到应力集中的形成,从而使构件的疲劳强度大为降低。不同的标准规范在经过大量试验的前提下,给出了针对不同的焊接接头形式的构件疲劳强度(图1,为AS41001998标准中所列举的针对载荷循环次数为2×106构件的焊接形式及其许用应力幅值,左边的数字便为其疲劳强度值,单位为MPa)。因此,如何根据结构的实际焊接形式恰当地对照标准中的焊接类型来确定结构具体部分的疲劳强度值,也需要一定经验的积累。

                1  构件不同焊接形式的疲劳强度

4.  有限元计算时应力的取值

结构按不同计算工况用有限软件计算完毕后,在后处理中可以选择的应力有很多种,究竟以哪种应力作为疲劳强度校核时的参考应力很值得探讨。在美国钢结构设计规范中明确提出,对于整个应力范围内全部承受压应力的结构,无需考虑结构的疲劳强度,因为这种情况下裂纹不会扩展出焊缝残余拉应力以外的范围。由此,应力的取值应该区分出正负值,所以原则上来说,针对不同的结构部位,只有主应力才能够严格地区分出结构局部承受的应力是拉应力还是压应力。按板壳单元计算结构的应力时,还有点的应力应该取值于板的顶面、中位面还是底面的问题。由于板壳的同一点在同一工况下当其在顶面上表现拉应力时,而底面上则可能表现为压应力,所以对于同一点,校核其疲劳强度时,该点的最大应力及最小应力值的取面应该保持一致。

5.  许用疲劳应力的确定

就目前不同的设计标准规范来说,疲劳计算常用方法可分为两种:1)应力比法,一般无较大残余应力的结构,如已消除残余应力的焊接结构或用螺栓、铆钉等连接的非焊接结构适合用应力比法确定其疲劳特性(目前采用应力比法的有GB3811ISO5049FEMDINBS等规范)。2)应力幅法,对有较大焊接残余应力、较多焊接初始缺陷的焊接结构, 应力幅法比应力比法更能反映其疲劳的实际状态(目前采用应力幅法的有GB50017ASAISC等规范)。

由二者的名称,明显可以看出其区别所在,应力比法疲劳强度确定的关键是结构某点最小主应力与最大主应力的比值,而应力幅法疲劳强度确定的关键是结构某点最大主应力与最小主应力的差值。采用应力比法确定结构疲劳强度具有代表性的标准是FEM起重机设计规范和ISO5049移动式连续散料搬运设备钢结构设计规范;而采用应力幅法确定其疲劳强度具有代表性的标准是AS4100-1998GB50017-2003钢结构设计规范。

发表于: 2009-02-26 08:42 结构设计CAE 阅读(6189) 评论(7) 收藏 好文推荐
# re: 结构疲劳分析方法及应用
2009-02-26 11:31 | Sophie Shi | 1楼
好文!支持一下~
# re: 结构疲劳分析方法及应用
2009-02-26 12:04 | 天下无人不识君 | 2楼
在有限元计算环节,应力的选择的确非常困难。博主谈到的是针对钢结构疲劳分析的一些方法,还是普适的,或者可以类推呢?
# re: 结构疲劳分析方法及应用
2009-02-26 13:55 | 结构设计CAE | 3楼
依据标准来计算其它钢结构零部件疲劳的话,应该是普适的
# re: 结构疲劳分析方法及应用
2009-03-15 22:06 | 【匿名用户】:E-works热心网友 | 4楼
感谢博主为我们提供的资料,对我启发很大.衷心祝愿该论坛/博客越办越好!!!
# re: 结构疲劳分析方法及应用
2009-08-07 13:50 | 【匿名用户】:E-works热心网友 | 5楼
请问博主,在取应力范围作为疲劳强度评估的方法时,最大主应力和最小主应力的方向一般不同,直接作差有什么理论依据,还是应力范围有其它取法
# re: 结构疲劳分析方法及应用
2009-08-11 08:50 | CAE.PDM | 6楼
取应力范围的时候,并不是在最大主应力和最小主应力之间取差值,而是对于同一个点、同一个面的前提下,在判明受力条件的情况下,取最大主应力或者是最小主应力之间的插值。
在线性计算范围内,这个应力范围可以是模型施加了疲劳载荷之后直接得到的数值。
个人看法,欢迎继续讨论
# re: 结构疲劳分析方法及应用
2010-04-04 10:17 | fangxiangpan1 | 7楼

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