热疲劳分析的load-fe assignment.pdf

LMS Virtual.Lab Durability 热疲劳 LMS Virtual.Lab Durability – Software-Training Matthias Edinger – Customer Services Consultant 热疲劳 1 介绍 2 应力和应变对于热疲劳分析 3 “Iso-thermal” 方法 4 基于应力寿命法 5 基于应变寿命法 6 蠕变疲劳和材料老化 2 copyright LMS International 2011 介绍  当温度从适度到中等温度（熔点的50% ）变化时  应力的改变: - 零部件载荷在不同的温度下会产生不同的应力水平 - 温度场可以引起零部件的应力 - 作为边界条件的温度变化可以引起应力变化  改变疲劳特性(SN 曲线, e-N 曲线)  改变应力-应变特性 3 copyright LMS International 2011 介绍 高温( ~ 50% 熔点)  蠕变引起疲劳  由于蠕变引起的变形需要评估  如果在长时间的温度和载荷作用下非常重要 可以通过完整的弹塑性，粘塑性分析，考虑温度影响  大量的参数设置– 昂贵费时  被LMS竞争对手使用  LMS: 依赖于温度的扩展方法，仅需要增加少数的参数 4 copyright LMS International 2011 LMS 扩展方法  LMS:依赖于温度的扩展方法  精度等级1 ： • 在“iso-thermal” 方法中包括了温度设置 (整个时间段的恒温设置) • 温度引起的应力循环 • 选择最符合的SN / eN 曲线  精度等级2(Rev 8) ： • 应力寿命法考虑温度变化 • 对于每个迟滞回环识别温度以及包括每一步温度变化产生的影响 • 考虑使用瞬态分析(需要考虑整个时间段的局部温度和应力) 5 copyright LMS International 2011 LMS 扩展方法  精度等级3 (Rev 9) • 应变寿命法考虑温度变化 • 改变了应力应变特性 • 考虑使用瞬态分析(需要考虑整个时间段的局部温度和应力)  精度等级4 (Rev 10) • 蠕变疲劳需要被处理对于每个温度循环特性 • 蠕变数据非常昂贵。往往不具备  精度等级5 (Research) • 老化:由于环境温度，零部件的耐疲劳性随时间的变化 6 copyright LMS International 2011 LMS 扩展方法  应用: 受热部件的疲劳寿命预测  发动机进气管  涡轮增压器  排气管  这些热疲劳分析方法可以实现精确的疲劳寿命预测，综合考虑了一些重要的温度影响因素:  应力的改变  疲劳特性的改变(SN 曲线, e-N 曲线)  应力应变特性的改变  蠕变  老化  LMS 扩展方法提供了:  务实的技术 • 较好的精度 • 材料试验及疲劳参数识别 7 copyright LMS International 2011 主要内容 1 介绍 2 应力和应变对于热疲劳分析