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汽轮弯曲疲劳分析教程
疲劳分析是静力分析的后处理,因此,在做疲劳分析前,应先对摩轮(汽轮)做静力分析。对于弯曲疲劳分析,可在静力分析是加两组互相垂直的载荷,分别命名为load set 1和load set 2,并加入同一结算集。
疲劳分析的关键是要模拟出真实试验过程的运动情况,对于汽轮弯曲试验,其过程不同于摩轮,可将其看成力载荷延螺孔周边做周期运动,因此,其载荷的比例函数也与摩轮的正弦函数不同。我们可以在做静力分析时添加4组(正交的四个方向)独立的载荷,每个载荷在一个周期内各作用四分之一周期,从而模拟该试验的过程。当然,载荷加得越多,结果也越精确。
进行疲劳分析的过程大致如下:
建立每个载荷集的比例函数,其定义如下,即其中的F(t)。
载荷为静力分析中载荷集的缩放:
L(t)=l*F(t)
F(t)为比例函数,l为边界条件中的载荷集,L(t)为加载历程,对于弯曲试验,可令F(t)为正弦函数。函数的设置选择creat static function命令,如下图:
点击该命令后,会出现菜单,点击菜单中的keyboard选项,然后点击even,在提示栏里输入0,代表函数从0开始起作用(如图):
然后输入步长1:
最后,输入函数的总数据点数,默认1024,数据点越多,你所描述的函数越精确:
接着,系统要求你输入函数的值了,比如,x=0时,函数值为1,那就输入1,直到输完21个点的值,然后保存该函数到任意的文件中:
可以用下面的命令察看函数的图:
对于汽轮的其他三组载荷可分别设置如下:
建立疲劳事件,和动态响应一个命令
点击第一个问号,将每个载荷集依次选中加入事件中;然后对每一个载荷集,点击第二个问号,选择其对应的加载函数。
Fatigue tools里面将I-DEAS的材料库调入,如下:
评估疲劳损伤/寿命
结果可以在后处理模块里查看,对于扭转,则可只设置一个载荷集,其历程函数为sin(Z_X),其他步骤均与弯曲相似。
输入额定循环次数
可显示各点的疲劳寿命
各点疲劳寿命与额定寿命比值
以上所有设置好之后点击进行评估就可以得出结果了,关于结果的含义可以参考Tutorial里面对应的帮助练习来看。
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