Características clave: Predicción de la vida de fatiga y correlación de pruebas-CAE

Predict structural durability from major FEA results

Explora la funcionalidad completa y las opciones de producto de DesignLife

Personaliza DesignLife y diseña de antemano seleccionando entre varios módulos diseñados para ayudarte a optimizar tu proceso de durabilidad CAE. Obtén acceso flexible a las opciones de producto y úsalas solo cuando las necesites aprovechando la licencia basada en tokens.

Predicción de durabilidad y análisis de fatiga
Tensión-Vida (S-N) para fatiga de alto número de ciclos
Deformación-Vida (E-N) para fatiga de bajo número de ciclos
Predecir la fatiga en el dominio de la frecuencia
Cálculo de factores de seguridad basados en el estrés

Análisis de fatiga de soldaduras por puntos
Análisis de fatiga de soldaduras a tope
Mejorar la precisión del análisis de soldaduras gruesas
Predicción del límite de resistencia
Fatiga por alta temperatura y fluencia

Fatiga por estrés de materiales anisotrópicos
Calcular criterios de fallo estático de compuestos
Calcular cargas a partir de deformaciones medidas
Cálculos de durabilidad en uniones adhesivas
Solución en HPC y clústeres de computadoras
Opción de secuencia de procesamiento

Predicción de durabilidad y análisis de fatiga

Galga extensométrica virtual y sensor virtual

Permite la correlación entre los resultados de prueba y los resultados de elementos finitos. Las galgas (simples o rosetas) o sensores de desplazamiento pueden ser posicionados y orientados gráficamente en modelos finitos como un paso de post-procesamiento. Las historias de tiempo debido a cargas aplicadas pueden ser extraídas para correlación directa con sus datos de deformación o desplazamiento medidos.

Crecimiento de grietas

Proporciona una capacidad completa de mecánica de fractura utilizando metodologías estándar del sector industrial para ubicaciones específicas en un modelo de elementos finitos. Las leyes de crecimiento integradas incluyen NASGRO, Forman, Paris, Walker y más. Seleccione de una biblioteca pre-poblada de geometrías o suministre factores de intensidad de estrés personalizados.

Procesamiento de señales

Fundamentos de nCode está incluido para manipulación, análisis y visualización básica de datos. Los ciclos de trabajo pueden definirse seleccionando y diseñando múltiples casos. Esta función facilita la creación de un ciclo de trabajo compuesto con repeticiones.

Gestor de materiales

Permite que los datos de materiales sean añadidos, editados y graficados. Se incluye una base de datos estándar con propiedades de fatiga para muchos materiales de uso común.

nCode DesignLife screenshot - advanced methods for predicting structural durability from major finite element analysis (FEA) result files

Análisis Personalizado

Permite utilizar scripts de Python o MATLAB para ampliar las capacidades de análisis existentes, perfecto para métodos propietarios o proyectos de investigación.

Visualización de elementos finitos

Permite la visualización gráfica de modelos de elementos finitos con contornos de resultados de tensión. La animación de desplazamientos a partir de resultados de elementos finitos o archivos de animación muestra la deformación estructural bajo carga.

Gestor de Vibraciones

Permite ingresar, editar y visualizar datos de especificación de vibración. Se incluye una base de datos estándar que contiene más de 100 entradas de vibración.

Secuencias de Procesamiento

Te permite obtener resultados finales a partir de entradas en bruto de manera más rápida. DesignLife puede procesar en paralelo en máquinas con múltiples procesadores, cada licencia de Secuencia de Procesamiento permite utilizar otro núcleo.

Tensión-Vida (S-N) para fatiga de alto número de ciclos

La aplicación principal del método de Tensión-Vida (S-N) es la fatiga de ciclo alto (vidas largas) donde la tensión nominal determina la vida de fatiga. Incluye la capacidad de interpolar múltiples curvas de datos de materiales para factores como el estrés medio o la temperatura. También se proporcionan opciones adicionales para tener en cuenta los gradientes de tensión y los acabados superficiales. También está disponible la programación en Python para definir métodos de fatiga y modelos de materiales personalizados.

Modelos de materiales:
- S-N Estándar
- S-N multicurva con tensión media
- S-N multicurva según relación de tensiones (R)
- S-N multicurva tipo Haigh
- S-N multicurva con temperatura
- Bastenaire SN
- Curvas S-N personalizadas mediante scripting en Python

Métodos de combinación de tensiones o análisis de plano crítico

Cálculo inverso para vida objetivo

Evaluación multiaxial:
- Biaxial
- Multiaxial 3D
- Autocorrección

Correcciones de tensión media:
- Directrices FKM
- Goodman
- Gerber
- Walker
- Interpolar múltiples curvas

Corrección de muescas:
- Correcciones de gradiente de tensión
- Distancia crítica

Deformación-Vida (E-N) para fatiga de bajo número de ciclos

El método de Deformación-Vida es aplicable a una amplia gama de problemas, como la fatiga de bajo ciclo, donde la deformación elástica-plástica local controla la vida de fatiga. El método estándar EN utiliza la fórmula de Coffin-Manson-Basquin, definiendo la relación entre la amplitud de deformación εª y el número de ciclos hasta la falla N^f. Los modelos de material también se pueden definir utilizando curvas de búsqueda generales. Esto permite la capacidad de interpolar múltiples curvas de datos de material para factores como el esfuerzo medio o la temperatura.

Modelos de materiales:
- EN Estándar
- EN multicurva de deformación media
- EN multicurva por relación de deformaciones (R)
- EN multicurva por temperatura
- Hierro gris

Métodos de combinación de deformación o análisis de plano crítico

Seguimiento de tensión-deformación para obtener un posicionamiento preciso de ciclos

Cálculo inverso para vida objetivo

Modelos de daño multiaxial:
- Wang Brown
- Wang Brown con media
- Brown-Miller
- Brown-Miller con media

Correcciones de tensión media:

Walker
Morrow
Smith Watson Topper
Interpolar múltiples curvas

Correcciones de plasticidad:

Neuber
Hoffman-Seeger
Seeger-Heuler

Evaluación multiaxial:
- Biaxial
- Multiaxial 3D
- Autocorrección

Predicción del límite de resistencia

Dang Van es un criterio de límite de fatiga multiaxial y es un método para predecir el límite de resistencia bajo situaciones de carga complejas. La salida del análisis se expresa como un factor de seguridad en lugar de vida útil de fatiga.

Utiliza parámetros de material específicos calculados a partir de pruebas de tracción y torsión.
Los efectos de fabricación se pueden tener en cuenta utilizando la deformación plástica equivalente en el componente no cargado.
Puede tener en cuenta el efecto del borde cortado en materiales de chapa delgada.
Incluye nuevos métodos optimizados y de soldadura por puntos.

Cálculo de factores de seguridad basados en el estrés

El Factor de Seguridad permite el cálculo de factores de seguridad basados en el estrés. Este método es muy utilizado como criterio clave de diseño para componentes de motor y powertrain como cigüeñales, árboles de levas y pistones.

Las entradas son tensión o deformación lineales para esta técnica basada en S-N.
Las entradas de material son correcciones de estrés medio estándar o diagramas de Haigh especificados por el usuario para evaluar la durabilidad.
Los esfuerzos de un modelo de elementos finitos completo se analizan en un único proceso de análisis.

Análisis de fatiga de soldaduras por puntos en chapas delgadas

La opción de Soldadura por puntos permite el análisis de fatiga de soldaduras por puntos en chapas delgadas. El enfoque se basa en el método LBF (ver documento SAE 950711) y es adecuado para aplicaciones en estructuras de vehículos.

Las soldaduras por puntos se modelan mediante:
- Elementos de viga rígidos (por ejemplo, NASTRAN CBAR), compatibles con muchos preprocesadores de elementos finitos de referencia.
- Admite formulaciones CWELD y ACM utilizando representación de elementos sólidos
Las fuerzas y momentos de la sección transversal se utilizan para calcular el esfuerzo estructural alrededor del borde de la soldadura
Los cálculos de vida se realizan alrededor de la soldadura por puntos en múltiples incrementos de ángulo y la vida total reflejada en informe incluye el peor caso
La programación en Python permite modelar otros métodos de unión como remaches o tornillos

Análisis de fatiga de soldaduras a tope

DesignLife simplifica el proceso de configuración del análisis de fatiga de soldaduras por costura al identificar inteligentemente las líneas de soldadura en un modelo de elementos finitos. La opción de Soldadura por Costura permite el análisis de fatiga de uniones soldadas por costura, por ejemplo, de esquina, solapadas y soldaduras láser. El método se basa en el enfoque desarrollado por Volvo (ver también el documento SAE 982311) y validado a lo largo de años de uso en proyectos de desarrollo de chasis y carrocería de vehículos.

Utiliza esfuerzos ya sea de modelos de elementos finitos (elementos de chapa o sólidos) o esfuerzos de fuerzas o desplazamientos en puntos de malla en la soldadura
Se proporcionan datos generales de material para soldaduras por costura tanto para condiciones de flexión como de tensión
Apropiado para fallos en el pie, raíz y garganta de la soldadura
Las soldaduras gruesas pueden ser evaluadas utilizando el método de integración de tensiones descrito en el estándar ASME Boiler & Pressure Vessel Code VIII (División 2)
Método automatizado para identificar las ubicaciones de soldadura a partir del modelo sólido de elementos finitos
Correcciones disponibles para el grosor de la chapa y los efectos de la tensión media.
El esfuerzo estructural en el pie de la soldadura, el esfuerzo de punto caliente puede ser estimado mediante la extrapolación del esfuerzo superficial en puntos cercanos a la soldadura
Soporta la norma de soldadura BS7608, junto con las curvas de material requeridas

Mejorar la precisión del análisis de soldaduras gruesas

Los métodos utilizados en la opción WholeLife mejoran la precisión del análisis de soldaduras gruesas. Utiliza un enfoque integrado para modelar la fatiga a lo largo de toda la vida útil de un componente - desde las etapas más tempranas hasta la fractura final - para dar una determinación más precisa de las vidas de soldadura, particularmente para geometrías complejas. La misma técnica de esfuerzo estructural utilizada para soldaduras por costura se utiliza en WholeLife para determinar los esfuerzos de flexión estructural y de membrana en la soldadura.
WholeLife utiliza la distribución de esfuerzo a través del grosor para la geometría y puede incluir el efecto de un perfil de esfuerzo residual conocido. Aunque este es principalmente un análisis basado en CAE, el mismo método también puede aplicarse a datos de esfuerzo medidos.

Análisis de fatiga basado en frecuencia

La opción Fatiga por vibraciones proporciona la capacidad de predecir la fatiga en el dominio de frecuencia, y es más realista y eficiente que el análisis en el dominio del tiempo para aplicaciones con cargas aleatorias como las cargas de viento y olas o donde las estructuras son excitadas por maquinaria rotativa.

Simula pruebas de vibración en mesas vibratorias mediante cargas de PSD aleatoria, barrido sinusoidal, permanencia sinusoidal o sinusoidal al azar.
Los modelos de elementos finitos se resuelven para respuesta en frecuencia o análisis modal. La carga de vibración se define en DesignLife y puede incluir el efecto de múltiples temperaturas y casos de carga estática de desplazamiento.
Ciclos completos de trabajo pueden combinar diferentes tipos de carga de vibración y, además, cargas en el dominio del tiempo para cargas más complejas.
Se pueden aplicar múltiples cargas PSD en el dominio de frecuencia simultáneamente, como espectros cruzados, para simular cargas del mundo real.
Las entradas en el dominio de frecuencia pueden generarse rápida y directamente a partir de datos de series temporales.
La fatiga por vibraciones puede utilizarse para métodos de análisis de tensión-vida, deformación-vida, soldadura por costura, soldadura por puntos y composite de fibras cortas, proporcionando las más amplias capacidades de simulación de fatiga en el dominio de frecuencia que se ofrecen en el mercado.

nCode VibeSys screenshot - identify modes of vibration and extract modal parameters - frequency response analysis

Recursos

Leer el artículo: Tres escenarios virtuales de fatiga por vibraciones que deberías conocer
Aplicaciones: Electrificación de vehículos - identificar los puntos críticos de fallo por fatiga en todos los tipos de estructuras de baterías, materiales, soldaduras y tecnologías de unión
Video: Introducción a nCode DesignLife para Fatiga en el Dominio de Frecuencia
Video: Cómo diseñar una prueba de vibración optimizada para paquetes de baterías
Video: Consejos y trucos para entender la fatiga por vibraciones en nCode DesignLife

Fatiga por alta temperatura y fluencia

La opción de Fatiga Termomecánica (TMF) proporciona solucionadores para fatiga a alta temperatura y fluencia utilizando resultados de tensión y temperatura de simulaciones de elementos finitos. Las cargas mecánicas que varían a un ritmo diferente a las variaciones de temperatura también pueden combinarse. Las aplicaciones incluyen componentes que están cargados mecánica y térmicamente, como sistemas de escape de vehículos y colectores.

Métodos de fatiga a alta temperatura:

Chaboche
Chaboche Transitorio

Métodos de análisis de fluencia:

Larson-Miller
Fluencia de Chaboche

Fatiga por estrés de materiales anisotrópicos

La opción de Composite de Fibras Cortas utiliza cálculos de fatiga de esfuerzo-vida para materiales anisotrópicos como los termoplásticos rellenos de fibra de vidrio. El tensor de tensiones para cada capa y punto de integración de sección a través del grosor es leído por DesignLife a partir de los resultados de elementos finitos. El tensor de orientación del material que describe la «cuota de fibra» en cada punto de cálculo se proporciona mapeando una simulación de fabricación al modelo de elementos finitos. Este tensor de orientación puede ser leído desde el archivo de resultados de elementos finitos o suministrado desde un archivo ASCII.

Características del módulo Composite de Fibras Cortas:

Simular escenarios de carga complejos utilizando cualquier método de dominio temporal (superposición estática o modal, ciclos de trabajo, etc.)
Simular pruebas de vibración excitadas por carga aleatoria (PSD), seno barrido, seno estacionario o sinusoidal al azar
Predecir daños y vida por capa y punto de integración
Incorporar resultados de simulación de fabricación incluyendo tensores de orientación de fibra o esfuerzos residuales
Modelar propiedades de fatiga locales basadas en microestructura (tensor de orientación) y estado de esfuerzo
Calcular fatiga basada en esfuerzos principales o plano crítico; por ejemplo, esfuerzos calculados a partir de FE-Digimat y estados de esfuerzo multiaxiales
Elección del modelo de propiedad de fatiga - interpolación de curva SN o interfaz con Digimat
Uso de tensiones de matriz o fibra homogeneizadas así como las típicas de compuestos

Calcular criterios de fallo estático de compuestos

La opción de Análisis de Compuestos permite a los usuarios evaluar la resistencia de una estructura frente a los criterios de fallo de compuestos estándar de la industria. En lugar de limitar esta evaluación a un pequeño número de casos de carga o pasos, las tensiones pueden evaluarse utilizando los criterios de fallo elegidos a lo largo de ciclos de trabajo realistas (cuasi-estáticos o dinámicos). Esto permite identificar fácilmente las ubicaciones críticas, las combinaciones de carga y los factores de reserva de diseño asociados. Además, las rutas de carga de ubicación seleccionadas pueden compararse visualmente con la envolvente de fallo del material.

Los siguientes métodos pueden utilizarse individualmente o combinados para dar el resultado más conservador:

Ver más navigate_next

Tensión máxima
Deformación máxima
Norris
Norris-McKinnon
Hoffman

Tsai-Hill
Tsai-Wu
Franklin-Marin
Hashin

Hashin-Rotem
Hashin-Sun
Christensen
NU modificado
Métodos personalizados definidos por el usuario a través de Python

Correlation between virtual strain gauge results and measured strain data

Calcular cargas a partir de deformaciones medidas

La opción de posicionamiento de galgas de deformación calcula la posición óptima y el número de galgas requeridas para permitir la reconstrucción posterior de las historias de carga aplicadas.

El glifo de Reconstrucción de Cargas utiliza las deformaciones virtuales creadas por cargas unitarias junto con las historias de deformación medidas de las bandas extensométricas que coinciden con las bandas extensométricas virtuales para reconstruir las historias de fuerzas que causaron las deformaciones medidas.

Cálculos de durabilidad en uniones adhesivas

nCode DesignLife utiliza un método basado en la mecánica de fracturas para evaluar qué uniones en la estructura están más críticamente cargadas. La opción de Uniones Adhesivas permite cálculos de durabilidad en uniones adhesivas en estructuras metálicas.

Las uniones adhesivas se modelan con elementos de viga y se utilizan fuerzas en puntos de malla para determinar fuerzas y momentos en el borde de la brida encolada.
Se realizan cálculos aproximados de la tasa de liberación de energía de deformación en el borde del adhesivo y, mediante comparación con el umbral de crecimiento de la grieta, se calcula un factor de seguridad.
La base teórica del método fue desarrollada por el Grupo Volvo y las pruebas y la implementación del software se llevaron a cabo como parte de un proyecto de investigación colaborativa con socios que incluyen a Jaguar Land Rover, la Universidad de Coventry y la Universidad de Warwick.

Distribuir trabajos en computadoras remotas o agrupadas

El Procesamiento Distribuido permite que un análisis de DesignLife que se ejecuta en modo por lotes se distribuya a través de múltiples computadoras o nodos de un clúster de computadoras.

Utiliza el estándar MPI que es común en entornos de computación de alto rendimiento (HPC) para que incluso las simulaciones de elementos finitos más grandes se puedan completar de manera eficiente.
Te permite resolver trabajos rápidamente utilizando los procesadores combinados de muchas máquinas.
Incluye un programa de interfaz por lotes para simplificar la ejecución de trabajos distribuidos.

Funcionalidad de Secuencia de procesamiento en nCode DesignLife

Las secuencias de procesamiento te permiten obtener resultados finales a partir de entradas en bruto más rápidamente. DesignLife puede procesar en paralelo en máquinas con múltiples procesadores, cada licencia de Secuencia de Procesamiento permite utilizar otro núcleo. Dado que el cálculo de fatiga en cada ubicación del modelo es efectivamente independiente, el beneficio de agregar hilos de procesamiento adicionales es muy escalable. También se pueden utilizar múltiples hilos para acelerar la fase de traducción del análisis dividiendo la traducción en múltiples procesos.

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Características clave: Predicción de la vida de fatiga y correlación de pruebas-CAE

Explora la funcionalidad completa y las opciones de producto de DesignLife

Predicción de durabilidad y análisis de fatiga

Galga extensométrica virtual y sensor virtual

Crecimiento de grietas

Procesamiento de señales

Gestor de materiales

Análisis Personalizado

Visualización de elementos finitos

Gestor de Vibraciones

Secuencias de Procesamiento

Tensión-Vida (S-N) para fatiga de alto número de ciclos

Deformación-Vida (E-N) para fatiga de bajo número de ciclos

Predicción del límite de resistencia

Cálculo de factores de seguridad basados en el estrés

Análisis de fatiga de soldaduras por puntos en chapas delgadas

Análisis de fatiga de soldaduras a tope

Mejorar la precisión del análisis de soldaduras gruesas

Análisis de fatiga basado en frecuencia

Recursos

Fatiga por alta temperatura y fluencia

Fatiga por estrés de materiales anisotrópicos

Calcular criterios de fallo estático de compuestos

Calcular cargas a partir de deformaciones medidas

Cálculos de durabilidad en uniones adhesivas

Distribuir trabajos en computadoras remotas o agrupadas

Funcionalidad de Secuencia de procesamiento en nCode DesignLife

We have moved ${referer} to www.hbkworld.com

We have moved ${referer} to www.hbkworld.com

We have moved ${referer} to www.hbkworld.com

We have moved ${referer} to www.hbkworld.com

We have moved ${referer} to www.hbkworld.com

We haved moved ${referer} to www.hbkworld.com