本文摘要(由AI生成):
这段文字主要讨论了疲劳性能与局部应力的关系,以及在有限元分析中网格尺寸对疲劳问题的影响。文章指出,疲劳性能和局部应力相关,而局部应力又和网格尺寸相关,因此在通过有限元分析疲劳问题时,网格尺寸应有严格规定。文章还以一个典型模型为例,展示了应力集中位置的疲劳分析结果对网格的敏感性。
不论什么行业,从疲劳的基本原理出发,可知疲劳性能和局部应力非常相关。在有限元分析中,局部应力和网格尺寸非常相关。所以可得,不论什么行业,通过有限元分析疲劳问题,网格尺寸应该有严格规定,才能确保分析结果的稳定性。
就过程装备行业而言,规范有如下条文。
缺口和焊缝位置是应力梯度很大的位置,对网格极其敏感。在有限元疲劳分析中,对该位置的网格尺寸应该有明确规定,即使规范没有给出,企业内部的仿真团队应该正视这个问题。
本文通过一个典型模型,展示应力集中位置的疲劳分析结果对网格的敏感性。如果你想成为真正的仿真分析高手,不可错过这篇文章。
这几天在杭州开展结构仿真的高级培训,笔者对学员们说,制造业太多“假“”仿真了。沉下心来,找对老师,尽快做点真正的仿真吧。
几何模型如下图所示,一个典型的设备。
采用六面体网格划分方案,分别设置不同的网格尺寸,下图网格尺寸约为0.6英寸。
分析条件如下图所示,设备承受0-380psi的循环压力载荷。
改变网格尺寸,进行疲劳寿命分析。
当网格为0.2in时,最低疲劳寿命如下:
当网格为0.4in时,最低疲劳寿命如下:
当网格为0.6in时,最低疲劳寿命如下:
本例尚且只是倒圆角,并且倒角半径还比较大,换言之,应力集中效应不是很大,疲劳性能对网格尺寸就表现出了敏感性。
如果是更小的倒圆角、缺口、焊缝、尖角等其它应力奇异位置,应力集中效应更大,疲劳性能对网格会表现出更大的敏感性。