ANSYS ACT-ASME压力容器疲劳评估插件
序
ANSYS Customization Tools（ACT）是一款强大的客户化定制开发工具，专为ANSYS Workbench应用环境而设计。它的主要目的是帮助用户解决在工程仿真应用中遇到的功能自定义和程序扩展的问题。通过ACT，用户可以在ANSYS的现有功能基础上，根据自身的专业特点和特殊业务需求，定制开发全新的功能。
ACT与ANSYS SDK共同组成了ANSYS的客户化开发套件，实现了各种开发技术的整合。它们可以在软件现有功能的基础上，封装客户独特的仿真流程、知识、经验和规范，从而营造出一个统一的应用环境。这不仅使仿真过程和仿真应用更加规范化、专业化和自动化，还能固化专家的智力资产，便于知识的积累和传承。
ACT插件安装方法
从Workbench主界面上的菜单Extensions→Install Extensions。选择ACT插件。（ACT插件后缀名为*.wbex）
安装ACT插件后，从Extensions→ACT Start Page中进入Manage Extensions中，可以看到安装好的ACT插件。
ASME疲劳ACT插件介绍及使用
在采用ASME进行压力容器疲劳设计时，根据ASME 2017 Sec. VIII Div.2 Part 5. Chapter 5.5.3规定，工程师可以进行手工提取相应载荷点下的应力结果，采用按规范中的计算方法进行评估。由于繁琐的计算过程，手工计算存在着错误的风险，而且在进行全面的疲劳评估之前，无法预估疲劳损伤的危险部位。
2017 ASME Fatigue ACT插件可以作为后处理工具，根据ASME 2017 Sec. VIII Div.2 Part 5. Chapter 5.5.3的疲劳评估方法，计算结构的疲劳失效循环次数和疲劳累积损伤等。这个工具的使用非常简单方便，可以有效地减少错误风险并提高工程师的工作效率。
安装好2017 ASME Fatigue ACT插件后，进入Mechanical中，在菜单栏可以看到该插件。
在完成结构应力分析后，在Solution中可以加入该插件进行疲劳评估。一种方法是在菜单栏的2017 ASME Fatigue中，点击RST Fatigue图标，在Solution下自动生成Fatigue Plot(2017 ASME VIII)。另一种方法是在树目录的Solution处右键插入，同样可以得到该结果。
插入疲劳评估结果后，需要在Details of “Fatigue Plot(2017 ASME VIII)”中进行设置。具体的选项及解释如下：
Scope | |
Geometry | Result geometry scope, can be edges, vertices, faces or bodies |
Shell | Specify whether Top, Bottom or Middle results are displayed for shell bodies.This option should be ignored if only solid bodies are selected. |
General | |
Result | Specify whether Damage, Cycles To Failure or Logarithm Of Cycles To FailureTo Base 10 should be displayed |
Load Case Combination | Specify whether this is a single load case, or a combination of load cases.Any analysis sharing the Model cell in Workbench can be used as a load case,but only solved analyses are valid. |
Temperature | Temperature at which the Young’s Modulus is extracted or interpolated fortemperature dependent Young’s Modulus |
Start Step | Specify the start and end step defining one cycle. The stress componentrange will be calculated as the stress at end step minus stress at start step.The end time of the step is used. Step 0 corresponds to time step 0 |
End Step | |
Number Of Cycles | Number of cycles to calculate the damage |
K_f,Fatigue Strength Reduction Factor | Specify ASME fatigue strength reduction factor, default factor is 1.0 |
K_e,Fatigue Penalty Factor | Specify ASME fatigue penalty factor, default factor is 1.0 |
Load Case Table | Define load case combination. Temperature, Start Step, End Step, Numberof Cycles, fatigue factors and Temperature are to be defined per load case incase of load case combination |
Fatigue Curve | |
Same Curve For All Bodies | Specify whether the fatigue curve is the same for all selected bodies or not |
Fatigue Curve (App. 3-F) | Specify the Appendix 3-F table from which the fatigue coefficients are found |
Fatigue Curve Table (App. 3-F) | Specify the Appendix 3-F table from which the fatigue coefficients are foundby body ID (see Appendix C for body ID description) |
Save Fatigue Curves | Specify whether the fatigue curve should be saved to the Solver Files Directory or not |
Integration Point Results | |
Display Option | Specify whether the results at nodes are displayed as Averaged (default) orUnaveraged result |
Information | |
Young’s Modulus Table | Young’s Modulus used for the calculation (see Appendix C for body ID description) |
Cycles To Failure | Minimum number of cycles to failure, displayed per load case in the LoadCase Table in case of load case combination. |
Damage | Maximum damage, displayed per load case in the Load Case Table in case ofload case combination. |
设置好选项后，就可以生成疲劳评估的结果了，包括疲劳循环次数、疲劳损伤等。
疲劳循环次数
疲劳损伤
该插件内置了ASME规范中的疲劳评估方法，材料S-N曲线等数据，用户可以选择相应的材料数据，如下所示：
在疲劳评估完成后，还可以将相应的S-N曲线输出到结果文件夹下。
