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Ansys nCode DesignLife
基于应力应变的疲劳寿命预测

Ansys nCode DesignLife是业界领先的耐久性分析工具,为您提供全面的疲劳诊断过程,预测产品的使用寿命。

优化预期使用场景下的产品疲劳寿命

Ansys nCode DesignLife与Ansys Mechanical一起可靠地评估疲劳寿命。利用Ansys Mechanical和Ansys LS-DYNA的有限元分析(FEA)结果,通过重复加载累积损伤来确定产品的预期寿命。您可以快速评估不同材料和新设计的可选几何形状的效果,然后根据产品的预期使用对它们进行优化——远在第一个原型构建或进行昂贵的测试之前。

  • 无与伦比的准确性和技术
    无与伦比的准确性和技术
  • 降低整体产品开发和验证成本
    降低整体产品开发和验证成本
  • 减少对物理测试依赖的模拟主导设计
    减少对物理测试依赖的模拟主导设计
  • 灵活易用的用户界面
    灵活易用的用户界面
Ansys nCode DesignLife板

快速的规格

Ansys与HBK合作,为Ansys Workbench带来无与伦比的基于仿真的耐久性技术,为发现疲劳失效的客户提供端到端解决方案。

  • 应力寿命(SN)
  • 应变寿命(EN)
  • 振动和疲劳
  • 热机械疲劳
  • 缝焊
  • 焊点
  • 物料管理
  • 振动经理
  • 虚拟应变计和虚拟传感器
  • 有限元分析显示
  • 裂纹扩展
  • 定制

设计让冷静的头脑占上风

Ural Diesel-Motor Works使用多物理模拟来避免汽缸盖的热裂

Ansys冷头电机

新的气缸盖设计提供了该公司的客户所期待的长寿命和高质量。

乌拉尔柴油发动机制造厂需要升级几十年前生产的机车发动机。喷油器附近的铝气缸盖因为水的泄漏而破裂,水与燃料混合导致发动机停止运转。Ural求助于Ansys作为仿真软件来复制封头的内部几何形状并模拟流体流动。

工程师们创建了一个结构模型,添加了发动机工作周期中产生的机械载荷、温度场、热应力、温度载荷和压力。通过使用几种载荷情况,他们计算出了一个完整的应力范围,以清楚地确定开裂的根本原因,然后通过使用建模来确定所需的铸铁来取代铝,从而创建一个解决方案。Ansys nCode DesignLife在Ansys Workbench集成环境中捕获了数据、数据流和参数,并使用应力-寿命方法进行了全面的疲劳分析,为Ural提供了成功的解决方案。

在设计过程早期理解和模拟疲劳

Ansys nCode DesignLife使用Ansys机械和Ansys LS-DYNA进行可靠的疲劳寿命评估。您可以快速评估不同材料和新设计的可选几何形状的效果,然后在昂贵的原型之前根据产品的预期使用对它们进行优化。

通过Ansys Workbench上的新界面,您可以享受与其他产品集成的定制工作流,同时保持在单一的界面内。您还可以灵活地直接从Ansys Workbench访问您的nCode用户界面。易用性使得nCode DesignLife的功能更容易实现。

关键特性

新的用户界面在集成工作流和单一界面中提供了端到端解决方案

  • 应变寿命(EN)
  • 压力寿命(EN)
  • 党范
  • 安全系数
  • 缝焊
  • 点焊
  • 振动疲劳
  • 形变场疲劳
  • 胶粘剂债券

标准的EN方法使用Coffin-Manson-Basquin公式,定义了应变振幅和到失效的循环次数之间的关系。

为定义SN曲线提供了广泛的方法,包括为平均应力或温度等因素插值多个材料数据曲线的能力。还提供了进一步的选项,以说明应力梯度和表面光洁度。

输出是安全系数。该程序使用从拉伸和扭转试验计算的材料参数。通过在未加载的部件中使用等效塑料应变来说明制造效果。

这被广泛用作发动机和动力总成部件的关键设计标准。

涵盖接缝焊接接头,包括圆角,重叠和激光焊接接头。应力可以直接从有限元模型(壳或实体单元)中获得,也可以从网格点力或焊缝处的位移计算。这种方法适用于焊趾、焊根和焊喉失效。

寿命的计算是围绕一个点焊在多个角度增量和总寿命报告包括最坏的情况。Python脚本支持建模其他连接方法,如铆钉或螺栓。

它提供了在频域预测疲劳的能力,在许多随机加载的应用中,如风和波载荷,比时域分析更现实和有效。

热-机械疲劳(TMF)选项通过有限元模拟的应力和温度结果提供高温疲劳和蠕变的求解器。TMF包括高温疲劳法Chaboche和Chaboche瞬态疲劳法。蠕变分析方法包括Larson-Miller蠕变和Chaboche蠕变。

粘合剂选项使金属结构粘合剂接头的耐久性计算成为可能。粘接键采用梁单元建模,网格点力用于确定粘接法兰边缘的线力和弯矩。对胶粘剂边缘处的应变能释放率进行近似计算,并与裂纹扩展阈值进行比较,计算出安全系数。

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案例研究

Ansys案例分析

冷静的头脑

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白皮书及文章

Ansys白皮书
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关于疲劳的实际讨论

在这篇论文中,我们概述了负责疲劳的物理行为从起始到最终部件失效。


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