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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,可为您提供全面的疲劳诊断过程,以预测产品的使用寿命。

优化产品疲劳寿命为预期的使用场景

Ansys nCode DesignLife与Ansys Mechanical一起可靠地评估疲劳寿命。利用Ansys机械和Ansys LS-DYNA的有限元分析(FEA)结果,它累积了重复加载造成的损伤,以确定产品的预测寿命。您可以快速评估不同材料和新设计的替代几何形状的效果,然后根据产品的预期用途对其进行优化-早在第一个原型构建或昂贵的测试发生之前。

  • 无与伦比的精度和技术
    无与伦比的精度和技术
  • 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
  • 以模拟为主导的设计减少对物理测试的依赖
    以模拟为主导的设计减少对物理测试的依赖
  • 灵活和易于使用的用户界面
    灵活和易于使用的用户界面
Ansys nCode DesignLife板

快速的规格

Ansys与HBK合作,将无与伦比的基于仿真的耐用性技术引入Ansys Workbench,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

头脑冷静的设计占上风

乌拉尔柴油发动机工厂使用多物理场模拟来避免气缸盖的热裂

Ansys冷头电动机

新的气缸盖设计提供了公司客户所期望的长寿命和高质量。

乌拉尔柴油发动机工厂需要升级几十年前生产的机车发动机。由于水泄漏,与燃油混合导致发动机停止运转,喷油器附近的铝制汽缸盖开裂。乌拉尔转向Ansys的仿真软件来复制头部的内部几何形状和模拟流体流动。

工程师们创建了一个结构模型,并添加了机械载荷、温度场、热应力、温度载荷和发动机工作周期中产生的压力。通过几个载荷情况,他们计算出了完整的应力范围,以清楚地确定开裂的根本原因,然后通过建模来确定替代铝所需的铸铁来创建解决方案。Ansys nCode DesignLife在Ansys Workbench集成环境中捕获数据、数据流和参数,并使用应力-寿命方法进行全面的疲劳分析,为Ural提供了成功的解决方案。

在设计过程中尽早理解和模拟疲劳

Ansys nCode DesignLife与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替代几何形状的效果,然后在制作昂贵的原型之前根据产品的预期使用对其进行优化。

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,同时保持在单个界面内。您还可以灵活地直接从Ansys Workbench访问nCode用户界面。易用性使得nCode DesignLife的强大功能更容易实现。

关键特性

新的用户界面在集成工作流和单一界面中提供端到端解决方案

  • 应变寿命(英文)
  • 压力生活(英文)
  • 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,定义应变幅值与破坏循环次数之间的关系。

提供了多种方法来定义SN曲线,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择,以考虑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中计算出的材料参数。通过在卸载组件中使用等效塑性应变来考虑制造影响。

这被广泛用作发动机和动力总成部件的关键设计标准。

涵盖缝焊接头,包括角焊、重叠焊和激光焊。应力可以直接从有限元模型(壳单元或实体单元)中获取,也可以从焊缝处的网格点力或位移中计算。该方法适用于焊趾、焊根和焊喉失效。

围绕一个点焊以多个角度增量进行寿命计算,报告的总寿命包括最坏情况。Python脚本支持对其他连接方法(如铆钉或螺栓)进行建模。

它提供了在频域预测疲劳的能力,对于许多随机载荷(如风和波浪载荷)的应用,它比时域分析更现实、更有效。

热机械疲劳(TMF)选项通过使用有限元模拟的应力和温度结果,为高温疲劳和蠕变提供求解器。TMF包括高温疲劳法和瞬态疲劳法。蠕变分析方法包括Larson-Miller和Chaboche蠕变。

粘接键选项可以对金属结构中的粘接接头进行耐久性计算。粘接用梁单元建模,网格点力用于确定粘接法兰边缘的线力和力矩。对黏合剂边缘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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通过实例,我们将展示Ansys产品组合解决方案如何帮助我们的客户设计变革性产品。

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如何评估和预防高周疲劳失效

了解Ansys Mechanical和Ansys nCode DesignLife如何帮助确保设计-在开发早期-满足疲劳规范并在保修期后继续运行。


案例研究

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冷静的头脑

乌拉尔柴油发动机工厂使用多物理场模拟来避免气缸盖的热裂。


白皮书及文章

Ansys白皮书
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关于疲劳的实践讨论

在本文中,我们概述了负责疲劳的物理行为,从开始到最终部件失效。


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