Fe-safe的無限壽命設(shè)計(jì)
2017-07-05 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
在fesafe中,一般默認(rèn)材料的耐久極限為10e7,也就是說,當(dāng)材料的壽命超過10e7的循環(huán)時(shí),就認(rèn)為是無限壽命狀態(tài),fesafe針對(duì)無限壽命設(shè)計(jì)提供了三種方法,FOS(強(qiáng)度因子法),FRF(儲(chǔ)備因子法),POF(失效率方法)。
我們先說FOS方法,FOS給出的是一個(gè)達(dá)到目標(biāo)壽命時(shí)應(yīng)力的折減系數(shù),它是針對(duì)單元應(yīng)力來輸出結(jié)果。如果,值小于1,說明當(dāng)前的應(yīng)力狀態(tài)乘以FOS可以達(dá)到目標(biāo)壽命,如果值大于1,說明目前的應(yīng)力狀態(tài)低于目標(biāo)壽命需要的應(yīng)力狀態(tài)。它的設(shè)置很簡(jiǎn)單,只需要打開FOS,并設(shè)置一個(gè)目標(biāo)壽命(一般是默認(rèn)的無限壽命狀態(tài)10e7)。
在某些時(shí)候,我們需要對(duì)目標(biāo)壽命的應(yīng)力狀態(tài)設(shè)置一個(gè)安全系數(shù),這時(shí)候就需要FRF系數(shù)了。
Fesafe中提供了三種不同的FRF系數(shù),其具體的計(jì)算方式如下:
圖中的橫坐標(biāo)指的是平均應(yīng)力,縱坐標(biāo)指的是應(yīng)力幅,斜線指的是達(dá)到無限壽命時(shí)的狀態(tài)線,三角區(qū)域內(nèi)的黑點(diǎn)指的是目前的應(yīng)力下的狀態(tài)點(diǎn),可以看出,這些FRF值都是大于1的,但是,如果我們?cè)O(shè)置的載荷譜是隨機(jī)的,那么在圖中的黑點(diǎn)就會(huì)不止一個(gè),所以,FRF只是針對(duì)橫幅的載荷才有意義,因此,在大多數(shù)情況下,更多的使用FOS作為無限壽命設(shè)計(jì)的參考值。
FRF的設(shè)置也很簡(jiǎn)單,在算法中使用無限壽命設(shè)計(jì)即可。
Fesafe還提供了一種預(yù)測(cè)無限壽命的參數(shù),就是POF,它指的是達(dá)到目標(biāo)壽命后的失效率,是基于概率統(tǒng)計(jì)的一種概念。
在這個(gè)問題中,fesafe假設(shè)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(wěn)定的),而載荷是呈正態(tài)分布的(即載荷也是不穩(wěn)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(biāo)壽命下的失效率。
POF的設(shè)置也很簡(jiǎn)單,在probability里設(shè)置目標(biāo)壽命即可。
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