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ANSYS nCode DesignLife高级疲劳...

概述

超越结构力学分析

通常工程师设计产品使用结构力学方法计算位移和载荷作用下的响应,而疲劳分析更为深入的考虑实际长期载荷的影响,扩展了结构分析的功能。设计师可以将结构分析获得的最大应力结果与材料疲劳属性、加载历程结合起来,进而确定产品何时会发生故障。 

ANSYS nCode DesignLife是ANSYS结构力学技术与HBM经过实践验证的行业领先的疲劳耐久性仿真软件nSoft完美结合的理想产品,以流程图的形式集成了高级CAE分析与信号处理工具,包括CAD几何接口、ANSYS Workbench材料库选取材料、自动网格划分、各种初始参数输入、结构力学计算以及结果数据自动传递到ANSYS nCode DesignLife模块进行疲劳寿命计算及优化。ANSYS nCode DesignLife凭借其在疲劳耐久性设计领域的完备功能和易用性,成为现代企业在产品设计过程中考虑疲劳耐久性设计的首选工具: 

  • 基于有限元结果进行疲劳寿命分析,高效分析大型有限元模型
  • 完整考虑设备服役载荷
  • 丰富的疲劳分析功能,包括应力-寿命、应变-寿命、多轴疲劳、焊接疲劳、热-机械疲劳、振动疲劳等
  • 针对专家用户的高度灵活的自定义功能
  • 对测试和CAE数据提供了一个统一的环境,并能够实现分析和报告全过程的自动化



功能特色

可靠耐久性技术

ANSYS nCode DesignLife软件提供先进的、业界公认的疲劳分析能力。软件可以模拟所有类型的疲劳破坏,包括:

  • 高周疲劳的应力寿命(SN)计算
  • 低周和高周疲劳的应变寿命(EN)计算
  • 热-机械疲劳寿命计算
  • 复合材料疲劳寿命计算
  • 裂纹扩展
  • 复杂加载条件下预测耐久极限、安全因子(Dang Van)
  • 焊点和焊缝的焊接疲劳计算
  • 高级振动疲劳分析计算(PSD)
  • 混合载荷加载的实现

高效的疲劳分析流程

ANSYS nCode DesignLife完全集成于ANSYS Workbench环境中,提供了完整的疲劳分析流程,一旦定好分析流程即可重复使用。点击鼠标即能完成一系列设计变量的分析。使用这种分析流程,能够执行参数化仿真的设计,优化复杂结构的产品寿命,以节省宝贵的工程和设计时间。

利用Workbench平台,能够规范疲劳耐久性分析流程和结果报告的生成。

  • 易于重复执行疲劳分析流程
  • 高效的设计和优化工具
  • 明确识别复杂结构的关键区域
  • 材料疲劳属性
  • CAD设计参数的双向互动
  • 能够处理各种疲劳分析
  • 灵敏度图帮助最大程度的进行参数优化


复杂结构的疲劳计算能力

ANSYS nCode DesignLife的疲劳分析能够针对大尺寸模型和真实复杂的载荷历程。利用多核并行处理模拟大模型问题,充分利用多线程并行处理以节省计算时间。例如,之前需要30分钟完成的仿真分析任务,在使用32核时,仅需要一分钟就行完成。 

测试数据的相关性

ANSYS nCode DesignLife包含用于将实验数据和仿真结果进行联合和修正的工具。广泛的数据处理流程能够对测试数据进行各种操作、编辑和显示。虚拟应变片可定位于有限元模型上,以便提取应力或应变时间序列,帮助验证材料模型的直接相关性。时间序列数据也能用于裂纹扩展分析。采用线弹性断裂力学预测裂纹源的扩展趋势。

敏感度图

显示输入参数如何影响输出参数的变化。使用这个工具,用户可以重点考虑对疲劳寿命影响较大,同时对产品重量影响较小的参数进行优化。

附加模块

振动疲劳模块

  • 正弦扫频和PSD载荷
  • 有效计入共振影响
  • Dirlik方法,由应力PSD估计雨流矩阵,进而计算寿命
  • 模拟/检验振动台试验

加速测试模块:信号处理工具包

焊接结构疲劳模块:对焊点和焊缝疲劳进行疲劳寿命预测

热-机械疲劳(TMF)模块:高温疲劳和蠕变疲劳计算


复合材料疲劳模块:适用于各向异性材料的疲劳计算

并行计算模块:多线程并行计算

客户价值


  • 预先进行耐久性评估,减少物理试验,避免设计和加工改变而导致的重大损失
  • 通过模拟优化物理试验载荷谱,大幅减少试验时间和成本
  • 通过产品设计中对耐久性的考虑,来降低用户保修成本
  • 自动化流程减少工作时间成本


典型应用

减振器上支座疲劳分析

白车身的组合工况疲劳分析

焊缝疲劳分析

风电主轴疲劳寿命分析