Özet
Bu blogda rastgele titreşimlerin neden olduğu yorgunluğu analiz etmede Ansys nCode'un önemini keşfedeceğiz. nCode'un ortalama gerilimi düzeltmede ve rastgele titreşimlere maruz kalan yapıların ömrünü ve dayanıklılığını tahmin etmede nasıl yardımcı olduğunu öğreneceğiz.
Yorgunluk ömrü nedir ve ortalama stresin yorulma ömrü üzerindeki etkisini anlamak
Yorucu yaşam Bir yapının tekrarlanan yüklemeler altında hasar görmeden önce dayanabileceği çevrim sayısını ifade eder. Özellikle rastgele titreşimlere maruz kalan yapılar için mühendislik tasarımında önemli bir husustur.
Yorulma hasarıise döngüsel yüklemelerin neden olduğu mikroskobik çatlakların ve deformasyonların bir yapıda birikmesidir. Bu küçük hasarlar yavaş yavaş büyüyebilir ve uygun şekilde müdahale edilmezse felaketle sonuçlanabilecek arızalara yol açabilir.
Yorulma ömrünü ve yorulma hasarını anlamak, yapıların ömrünü ve dayanıklılığını tahmin etmek için önemlidir. Ansys nCode, bu faktörleri doğru bir şekilde değerlendirmek ve tahmin etmek için araçlar ve metodolojiler sağlayarak mühendislerin tasarımlarını optimize etmelerine ve uzun vadeli yapısal bütünlüğü sağlamalarına olanak tanır.
Ortalama stres Tekrarlı yükleme sırasında bir yapının maruz kaldığı ortalama gerilimi ifade eder. Yorulma çatlaklarının büyümesini ve yayılmasını önemli ölçüde etkileyebildiğinden yorulma ömründe önemli bir rol oynar. Yorulma hasarı öncelikle alternatif stres aralığı tarafından kontrol edilir, ancak stres döngüsü sırasındaki ortalama stres de yorulma hasarını etkileyebilir.
Yüksek çekme ortalama gerilim seviyeleri, yorulma hasarını hızlandırabilir ve bir yapının genel ömrünü kısaltabilir. Öte yandan ortalama stres düzeltmeleri, ortalama stresin olumsuz etkilerinin dahil edilmesine yardımcı olarak sonucun doğruluğunu artırabilir.
Ansys nCode, mühendislerin ortalama gerilimin yorulma ömrü üzerindeki etkisini hesaba katmasına olanak tanıyan gelişmiş ortalama gerilim düzeltme teknikleri sunar.
Ansys nCode DesignYaşam ve Rastgele Titreşim Yorulma Analizi
Şekil 1: Proje Şeması
Ansys nCode DesignLife'ı etkinleştirmek ve rastgele titreşim yorulma analizi için ortalama gerilim düzeltme yöntemlerinden yararlanmak için aşağıda özetlenen adımlarla ilerleyeceğiz. Ek olarak proje şemasına Şekil 1'de başvurulabilir.
- İlk olarak, ortalama gerilmenin uygulandığı yerde statik bir yapısal analiz kurulur. Bu, ortalama stresin yorulma ömrü üzerindeki etkisini açıklamamıza olanak tanır.
- Daha sonra, yapılardaki sertlik değişikliklerini hesaba katmak ve doğrusal dinamik analizimiz için mod süperpozisyon yönteminin kullanılmasını mümkün kılmak için bir öngerilme modal analizi gerçekleştirilir.
- Karmaşık gerilimlerden frekans tepkisi fonksiyonunu (FRF) elde etmek için, ilgilenilen frekans aralığı boyunca bir birim uyarılma ile bir Harmonik analiz çözülür.
- Yüklemenin PSD spektrumlarıyla tutarlı olmasını sağlamak önemlidir. Bizim durumumuzda PSD spektrumları G^2/Hz cinsinden ölçülür ve harmonik yükleme 1g'ye ayarlanır.
- Son olarak, harmonik analizden elde edilen ilk dosyaları kullanan ve rastgele titreşim sonucunu ve yorulma sonucunu hesaplamak için PSD yükünü sistemle eşleştiren nCode DesignLife yazılımı kurulur.
Şekil 2: DesignLife'ın Analiz Ayarları
Analizi ayarlamanın ilk adımı, Şekil 2'de gösterildiği gibi ortalama gerilim düzeltme yöntemini belirlemektir. Ortalama gerilim etkisini dahil etmenin iki ana yöntemi vardır:
1. Farklı ortalama stres seviyeleri kullanılarak geliştirilen test verilerinden farklı SN eğrilerinin kullanılması. Gerçek ortalama gerilim bu eğrilerin arasına düşerse sonuçlar enterpole edilir. R Oranına veya ortalama stres seviyesine dayanır
2. Ortalama gerilim düzeltme teorisini kullanarak alternatif gerilim aralığını ayarlamak. SN yorgunluğu için en yaygın kullanılan teoriler Goodman ve Gerber'dir. SN testi verilerinin ortalama gerilim olmadan geliştirilmiş bir eğri içermesi önemlidir (R = -1).
Şekil 3: Statik Yapısal Analiz Sonucunun Ortalama Gerilme Olarak Dahil Edilmesi
nCode DesignLife analizimize dahil etmemiz gereken bir diğer önemli adım, Statik Yük Durumu Ortamı seçeneğini ayarlamaktır. Statik ortamı seçerek, Şekil 3'te gösterildiği gibi, sonuçlarını yorulma hesaplaması için ortalama gerilim olarak değerlendirebiliriz, böylece statik ofset yük durumundan çıkarılan ortalama gerilim, tahmin edilen yağmur akışı sayımındaki tüm döngülerin ortalamasını kaydırmak için kullanılır.
Rastgele titreşim yükü altındaki bir yapı üzerindeki ortalama gerilimin etkilerini analiz etmek için Ansys nCode DesignLife'ı kullanma sürecinde size rehberlik edecek olan aşağıdaki eğitim videosunu izleyerek değerli bilgiler edinebilirsiniz.