【产品】FKM inside ANSYS：静强度及疲劳强度评估软件

        WB-FKM/WB-FKM-Weld工具包是德国CADFEMFKM 规范（德国机械协会主持和通过的机械产品强度评估规范）的基础上，在ANSYS WB内开发的进行结构及焊缝静强度和疲劳强度评估的工具包。该工具包的最大优势是：基于ANSYS计算模型的模型信息，在图形用户界面定义相关设置（材料及载荷组合），基于有限元分析结果，自动嵌入FKM规范要求的静强度计算和疲劳强度计算流程和方法，自动将应力结果和相关物理量传递给工具包，采用名义应力和局部应力两种方法，在WB内计算并显示静强度安全系数和疲劳强度安全裕度。该工具包无须手动预先选择评估的热点区域，可以自动计算模型中的每个节点，从而允许工程师确定关键热点区域，从而能节省材料。

图1 FKM焊缝疲劳强度评估

图2 材料库

FKM的价值主要体现在以下几个方面：

（1）FKM规范是德国机械标准协会根据机械产品在实际工程中的应用情况，统计出来的关于极限强度和疲劳强队的使用规则，在欧洲多个工业领域（例如轨道交通、风机、通用机械及能源等领域）已得到大范围的应用

（2）FKM规范考虑了机械产品各个方面的影响因素，对于非焊接结构，FKM标准考虑了构件材料、表面粗糙度、表面处理情况、残余应力情况、载荷情况等影响因素；对于焊接结构，FKM标准考虑了构件材料、焊接接头细分类别（FAT值）、表面处理情况、残余应力情况、载荷情况等影响因素。FKM标准提供了常见的表面处理方法，并针对这些方法给出了表面处理因子的上、下限

（3）FKM规范同时采用名义应力法和局部应力法两种方式对机械部件进行评估，通过计算出结构的静强度及疲劳强度的安全系数，保证产品的可靠性及安全性

（4）WB-FKM/WB-FKM-WELD工具包基于有限元分析结果，自动嵌入FKM规范要求的静强度计算和疲劳强度计算流程和方法，将ANSYS计算应力结果和相关物理量传递给工具包，在ANSYS Workbench内计算并显示评估的静强度及疲劳强度利用度

（5）WB-FKM/WB-FKM-WELD工具包构建了FKM规范中的图形化的材料库（包含了FKM规范中的所有材料）及在载荷库，相关参数可进行编辑修改，并可以设置载荷组合

（6）基于WB-FKM/WB-FKM-WELD工具包用户无须手动预先选择评估的热点区域，可以自动计算模型中的每个节点，从而允许工程师确定关键热点区域，计算分析得到静强度及疲劳强度的利用度，节省材料