Ansys Fatigue Module jest bardzo użytecznym oraz szybkim narzędziem do obliczeń niskocyklowej i wysokocyklowej analizy zmęczeniowej (rys. 1). Dostępne analizy zmęczeniowe to Stress Life, gdzie wykorzystywane są naprężenia sprężyste oraz krzywe S-N przedstawiające zależność życia od naprężenia oraz Strain Life, gdzie wykorzystywane są odkształcenia sprężysto-plastyczne i równanie przedstawiające zależność życia od odkształcenia. W wyniku obliczeń zmęczenia uzyskuje się trwałość (Life) lub współczynnik zniszczenia (Damage) wg Palmgrena-Minera. Możliwa jest analiza przy założeniu stałej lub zmiennej amplitudy obciążenia oraz dla obciążeń proporcjonalnych i nieproporcjonalnych. Dodatkowo jest możliwość rozszerzenia funkcjonalności modułu Ansys Fatigue o superpozycję rozwiązań liniowych.
Stress-Life Method – analiza wysokocyklowa
- Korekcja naprężenia średniego: wg Goodmana, Gerbera, Soderberga, ASME oraz interpolacja pomiędzy krzywymi zmęczeniowymi
- Obciążenie: Stała amplituda (rys. 2), Zmienna amplituda, Analiza nieproporcjonalna
- Wyniki: Trwałość (Life, rys. 3), Współczynnik Zniszczenia (Damage), Histogram Rainflow, Histogram Zniszczeń, Wskaźnik Biaxiality
Strain-Life Method – analiza niskocyklowa i wysokocyklowa
- Korekcja naprężenia średniego: wg Morrow oraz SWT (Smith, Watson, Topper)
- Obciążenie: Stała amplituda
- Wyniki: Trwałość (Life), Współczynnik Zniszczenia (Damage), Pętla Histerezy określająca poziomnaprężenia i odkształcenia sprężysto- plastycznego wg Neubera, Wskaźnik Biaxiality
Przykład zastosowania Ansys Fatigue Module – analizy zmęczeniowe
Ze względu na rosnącą konkurencyjność w przemyśle mechanicznym, analizy zmęczeniowe są coraz większą koniecznością. Dzięki wykonaniu poprawnego określenia trwałości dla różnych wariantów konstrukcji, można zaoszczędzić znaczne koszty związane z remontami, zaplanować przeglądy, a przede wszystkim podnieść renomę firmy.
Moduł Ansys Fatigue dostarczając podstawową funkcjonalność w analizach zmęczeniowych wnosi nowe informacje o naszej konstrukcji. Seria uzyskiwanych wyników pozwala określić precyzyjnie niebezpieczne miejsca w konstrukcji, które nie muszą pokrywać się z niebezpiecznymi regionami wykrytymi analizie w statyki.
Elementy, takie jak złącza spawane, otwory i inne karby są naturalnie predeterminowane do zniszczenia zmęczeniowego. Dzięki Ansys Fatigue możliwe jest określenie ich trwałości i poprawienie konstrukcji. Obecnie wszystkie moduły mechaniczne Ansys zawierają Ansys Fatigue Module.