[PDF] Lebensdauervorhersagen und Test-CAE Korrelation

NUMERICAL VALIDATION AND APPLICATION OF THE NEUBER-FORMULA IN

A third variation of the Neuber equation is proposed by Sonsino [3], which determines the local strain by averaging the theoretical, linear extrapolated strain with the Neuber strain: max 2 ε = lin Neuber ε +ε (14), with E ε t n lin = K ⋅σ (15) 3: Experimental determination of stress and strain in a punched specimen

FATIGUE ANALYSIS: THE SUPER-NEUBER TECHNIQUE FOR CORRECTION

Neuber rule and σl and εl are the corrected values using the Linear rule Then m=1 will represent the Neuber rule and m=2 will represent the Linear rule 1

Résistance mécanique des matériaux et des structures

6 5 1 Concentrations de contraintes par la méthode de Neuber 178 6 5 2 Méthode de l’énergie uniforme 181 6 6 Analyse limite 184 6 7 Critères de ruine 185 6 7 1 Limite d’élasticité, limite de rupture 185 6 7 2 Limite d’endurance à la fatigue 191 Pour en savoir plus 194 CHAPITRE 7• Méthode des éléments finis 195

Par Aboulghit EL MALKI ALAOUI pour l obtention du grade de

de ses conseils tant sur le plan scientifique que sur le plan humain, qu il trouve ici l expression de ma sincère reconnaissance VI-2-1 Méthode de Neuber

The Local Stress-Strain Fatigue Method

a) Specimen b) Notched component 0 yy 0 yy x y z 0 yy ' 22' 2 fb N Nc f ff E HV H ' log(' H/2) log (2N f) H f 0 The Similitude Concept states that if the local notch-tip strain history in the

ICATIO n O p qu s f Application of Isotope Techniques for

IAEA-TECDOC-1695 Application of Isotope Techniques for Assessing Nutrient Dynamics in River Basins INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY VIENNA ISBN 978–92–0–138810–0

Advanced Fuel Pellet Materials and Fuel Rod Design for Water

FOREWORD The economics of current nuclear power plants have improved through increased fuel burnup and longer fuel cycles, i e increasing the effective time that fuel remains in the reactor core and the

Lebensdauervorhersagen und Test-CAE Korrelation

Methode des kritischen Abstandes Dehnungsbasierte Lebensdaueranalyse (EN) Die dehnungsbasierte Lebensdaueranalyse ist auf eine Vielzahl von Problemen anwendbar, unter anderem auf die Kurzzeitschwingfestigkeit, bei der die Lebensdauerabschätzung durch die örtliche elasto-plastische Dehnung bestimmt wird

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www.hbmprenscia.comnCode DesignLife ist ein CAE-basiertes Ermüdungsanalyse-System mit einer umfassenden Reihe von Solvern und erweiterte Methoden

für die Vorhersage der Strukturfestigkeit aus Ergebnisdateien der wichtigsten Finite Element Analysen (FEA).

Lebensdauervorhersagen und Test-CAE Korrelation

ProduktdetailsVorteile:

www.hbmprenscia.com Kernfunktionen für die erweiterte Ermüdungsanalyse

Spannungsbasierte Ermüdungsanalyse (SN)

Das Hauptanwendungsgebiet ist die Langzeitschwingfestigkeit (Bereich hoher Lebensdauern), bei der die Lebensdauerab-

Benutzderdefinierte Analyse

Signalverarbeitung

Umfasst die nCode Basisfunktionen (nCode

Fundamentals) für die grundlegende

Bearbeitung, Analyse und Visualisierung der Daten. einfach, ein Belastungskollektiv mit Wiederholungen zu erstellen.

Material-Manager

Darstellen von Werkstoffdaten. Eine Standarddatenbank mit Ermüdungseigenschaften für üblicherweise verwendete

Materialien ist bereits enthalten.

Vibration-Manager

Virtueller Dehnungsmessstreifen (DMS)

zwischen Test- und Finite-Elemente-Ergebnissen herzustellen. Beanspruchungen extrahiert, um eine direkte Korrelation zu den gemessenen Dehnungsdaten herzustellen. Eine Rekonstruktion der Eingangslasten in eine Komponente mit Hilfe der gemessenen

Rissfortschritt

Stellt eine umfassende Funktion der linear-elastischen Bruchmechanik unter Anwendung von dem Industriestandard FE-Modell bereit. Es stehen integrierte Rissfortschrittsgesetze wie NASGRO3, Forman, Paris, Walker und andere zur

FE-Anzeige

von Belastungsergebnissen. Animierte Verschiebungen in FE- Ergebnissen oder Animationsdateien zeigen Strukturverformungen einfacher Spannungsanalysen hinauszugehen, um zu vermeiden. "Virtueller DMS" bietet besonders viel Leistung beim Korrelieren von

Messdaten

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DesignLife Optionen

Spannungsbasierte Lebensdaueranalyse (SN)

Das Hauptanwendungsgebiet der spannungsbasierten

Lebensdaueranalyse ist die Langzeitschwingfestigkeit (Bereich maßgeblich von der Normalspannung bestimmt wird. Für die Weitere Optionen dienen zur Berücksichtigung von und Materialmodelle.

Funktionsmerkmale:

Schnittebenen-Analyse

Dehnungsbasierte Lebensdaueranalyse (EN)

Die dehnungsbasierte Lebensdaueranalyse ist auf eine Vielzahl von Problemen anwendbar, unter anderem auf die

Dehnungsamplitude

a und Anzahl der Wiederholungen bis zum Anriss N

Materialdatenkurvenscharen zu interpolieren.

Funktionsmerkmale:

Schnittebenen-Analyse

der Zyklen www.hbmprenscia.com

Punktschweißen

Diese Option basiert auf der LBF-Methode (siehe SAE Paper mit steifen Balkenelementen (z.B. MSC.Nastran CBAR) modelliert, wie es von vielen führenden FE Pre-Prozessoren unterstützt wird. Darüber hinaus werden CWELD- und ACM- struktureller Spannungen am Schweißpunkt. Lebens dauerberechnungen werden rund um die Punktschweißung in mehreren Winkelschritten durchgeführt und die ermittelten Gesamtlebensdauer inklusive des Worst-Case-Szenarios wird Modellierung anderer Fügeverfahren wie Niet-und Schraub verbindungen.

Schweißnaht

von Schweißnaht-Verbindungen, darunter Kehl-, Überlappungs- oder Verschiebungen an der Naht bestimmt werden. nCode DesignLife stellt Methoden zur intelligenten bereit und vereinfacht damit das Aufbauen eines Verfügung gestellt. Dieser Ansatz ist zur Bestimmung des

Spannungsintegrationsmethode bewertet werden, die

im Standard ASME Boiler & Pressure Vessel Code (Teil

2) beschrieben sind. Diese Option verfügt nun über eine

in einem FE-Volumenmodell. Darüber hinaus stehen Korrekturen Strukturspannungen am Fußpunkt der Schweißnaht und

WholeLife (Gesamtlebensdauer)

WholeLife garantiert eine akkuratere Bestimmung der komplexen Geometrien, indem es einen integrierten Ansatz zur Bestimmung der Ermüdung über die gesamte Lebensdauer einer Komponente verwendet - vom Anfangsstadium bis zum endgültigen Bruch. Die gleiche Strukturspannungsmethode, die verwendet, um die strukturelle Biege- und Membranspannung an der Schweißnaht zu bestimmen. WholeLife verwendet die Spannungsverteilung über der Dickenrichtung für die Geometrie und kann die Effekte eines in erster Linie eine CAE-basierte Analyse ist, kann die gleiche Methode auch auf gemessene Belastungsdaten angewandt werden.

Klebeverbindungen

Diese Option verwendet eine bruchmechanische Methode, Klebeverbindungen werden mit Beam-Elementen modelliert Momente an den Ecken der geklebten Flanken verwendet. des Rissfortschritts wird ein Sicherheitsfaktor berechnet (Reservefaktor der Konstruktion). Kritische Schwachstellen bei Verbindungen von Werkstoffen www.hbmprenscia.com

DesignLife Optionen

Vibrationsermüdung

Die Option Vibtrationsermüdungs simuliert Vibrationstests auf einem Schwingtisch (Shaker), mit Rauschen (PSD), Wobbelsinus, Sinus mit Haltezeit oder Sinus über Rauschen Belastungen. Damit kann die Lebensdauer im Frequenzbereich vorhergesagt werden, die für viele Anwendungen mit stochastischen Lasten, wie Wind sind. Beginnend mit einer extern berechneten Finite-Elemente- Frequenzganganalyse wird anschließend in nCode DesignLife (EN), dehnungsbasierten (SN), Punktschweiß-, Schweißnaht- und

Kurzfaserverbundstoff-Analysen verwendet werden.

realistische Niveaus zu überschreiten.

Strain Gauge Positioning

Die Option Strain Gauge Positioning berechnet die optimale Position und Anzahl von Dehnungsmessstreifen, die verlangt werden für eine sich anschließende Rekonstruktion an anliegenden

Lasten.

Das Lastrekonstruktions-Glyph verwendet virtuelle Dehnungen, die aus Einheitslasten resultieren, zusammen mit gemessenen den virtuellen Messtreifen übereinstimmen, zur Rekonstruktion der

Thermo-mechanische Ermüdungsversuche

Komponenten, die in Hochtemperatur-Umgebungen betrieben werden, z.B. Motorkolben, Abgassysteme oder -krümmer, haben oft komplexe Schadensbilder. Die Option Thermo-mechanische Ermüdung (TMF) bietet Solver für Ermüdung bei Hochtemperatur und Kriechen auf Basis von Spannungs- und Temperatur- ergebnissen aus FE-Simulationen. Mechanische Belastungen, die Materialdaten werden aus Standard-Ermüdungsversuchen bei konstanter Temperatur und aus Kriechversuchen abgeleitet. Hochtemperatur-Ermüdungsmethoden beinhalten Chaboche und ChabocheTransient. Die Kriechanalysemethoden beinhalten

Larson-Miller und Chaboche.

www.hbmprenscia.com DesignLife Optionen für die Analyse von Kunststoffen verwendet einen spannungsbasierten Ansatz für die Analyse den FE-Ergebnissen gelesen. Der Materialorientierungstensor, beschreibt, wird durch ein Mapping einer Simulation des Herstellungsprozesses mit dem FE-Modell ermittelt. Dieser Orientierungstensor kann entweder direkt aus der FE- Ergebnisdatei oder aus einer ASCII-Datei gelesen werden. Standard-Materialdaten von mindestens zwei SN-Kurven bei unterschiedlicher Faserausrichtung. DesignLife verwendet diese DesignLife, beispielsweise mehrfache Lasten variabler Amplitude oder Belastungszyklen zu verarbeiten, werden auch für Verbundwerkstoff unterstützt.

Kunststoffanalyse (Verbundwerkstoffanalyse)

Festigkeit einer Struktur mit den in der Industrie gültigen Versagenskriterien von Verbundwerkstoffen vergleichen. Statt Belastungskollektive (quasi-statisch oder dynamisch) kritischen Stellen, Lastkombinationen und damit verbundene visuell mit den Materialbruchlinien verglichen werden. werden, um das konservativste Ergebnis zu erhalten:

Kundenmethoden mit

Python

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DesignLife Optionen

Dang Van

unter komplexen Belastungsbedingungen, wobei ein Versagenskriterium für die Ermüdungsgrenze bei mehrachsigen Belastungen verwendet wird. Das Ergebnis der Analyse sind Sicherheitsfaktoren anstelle von Lebensdauern. Hierbei werden und Torsionsversuchen berechnet wurden. Herstellungsbedingte plastischen Dehnung in der unbelasteten Komponente berücksichtigt werden.

Sicherheitsfaktor

spannungsbasierten Sicherheitsfaktoren. Diese Methode verwendet Standard-Mittelspannungskorrekturen oder Betriebsfestigkeit.Diese Methode ist als Schlüsselkriterium für die Entwicklung von Motoren und Komponenten im Antriebsstrang weit verbreitet.

Option der Parallelverarbeitung

nCode DesignLife kann parallel auf Maschinen mit mehreren Prozessoren ausgeführt werden. Jede Parallelverarbeitungs- Lizenz erlaubt die Nutzung eines weiteren Rechnerkerns. Da auch zur Beschleunigung der Analyse-Übersetzungsphase verwendet werden, wobei der Übersetzungsprozess auf mehrere

Prozesse aufgespaltet wird.

Verteiltes Rechnen

laufende Analysen über mehrere Rechner oder Knoten in einem Computer-Cluster verteilt werden. Der verwendete MPI- Standard, der im Bereich von Hochleistungsberechnung (HPC) Umgebungen weit verbreitet ist, stellt sicher, dass sogar die

Simulationen auf Prozessoren mehrerer Maschinen.

020004000600080001000012000

9648241210864

Run Time vs. Threads*

Elapsed Run Time (seconds)

Number of Threads

11235
7499
5649
4537
3806
1968
1084
482
Schneller zu besseren Designs durch Skalierbarkeit der Hardware www.hbmprenscia.com

Über HBM Prenscia

HBM Prenscia ist ein weltweit führender Anbieter von Technologie- und Engineering-Softwareprodukten und Dienstleistungen für die

bieten. Durch unser Angebot von branchenführender Software (nCode und ReliaSoft), Training und Ingenieurdienstleistungen versetzen

Datenhaltung & -verarbeitung, und CAE-Simulationen zu erreichen.

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Betriebsfestigkeitsanalysen.

nCode VibeSys Datenverarbeitungssystem für Vibrationsanalysen. Aqira Standardisierte Engineering-Prozesse, Ausführung gestreamter

Datenanalytik und -management.

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