Предотвращение усталости

Предотвращение усталости в сварных соединениях

Сварка является распространенным методом соединения металлических предметов вместе, но сварные соединения, хотя и прочные, подвержены усталостным нагрузкам. Фактически, усталость является наиболее распространенной причиной отказа сварных конструкций и компонентов, на которую приходится более 90 процентов отказов. Это немаловажно, так как отказ, связанный с усталостью, может привести к снижению производительности, высокой стоимости ремонта и даже, в некоторых случаях, к гибели, если неисправный компонент является критическим.

Существует множество причин, по которым сварные соединения подвержены усталости; например, небольшие дефекты могут инициировать трещины, которые затем могут расти и приводить к поломке. Чтобы избежать дорогостоящего и/или опасного разрушения соединения, инженеры должны рассчитать усталостную долговечность с учетом различных возможных проблем. Для этого существует несколько методов, и большинство из них можно реализовать с помощью анализа методом конечных элементов (МКЭ).

Британский стандарт 5400/7608

SIMULIA предлагает продукт под названием fe-safe , который включает в себя два метода прогнозирования усталости сварных соединений. Первый метод, британский стандарт 5400/7608, основан на методе номинального напряжения и предлагается в безопасном режиме без дополнительных затрат. С помощью этого метода локальные напряжения FEA в сложных моделях могут быть чувствительны к плотности сетки, составу элемента и решателю. Субъективные решения затрудняют применение этого метода в некоторых случаях.

В этом методе классификация сварных швов выбирается из стандарта, в котором сведения о сварных швах организованы в виде таблиц. Стандарт содержит простой сварной образец определенной формы и размера, направления нагрузки по отношению к сварному шву и места образования трещин. Для гораздо более сложных реальных структур выбор классификации может быть субъективным, и выбор может варьироваться от одного аналитика к другому. Кроме того, без доступа к стандарту может быть сложно найти подходящую классификацию соединения.

В британском стандарте 5400/7608 для метода fe-safe коэффициенты для кривых «напряжение-срок службы» приведены для каждой буквы классификации. Напряжения рассчитываются в FEA, измеряются с помощью тензодатчика или рассчитываются вручную. Выбор значения номинального напряжения для использования, опять же, является субъективным решением.

Модуль Verity

Второй метод — это модуль Verity , дополнительный модуль для fe-safe, требующий дополнительного лицензирования. Verity — это метод эквивалентного структурного напряжения, который не требует принятия субъективных решений. Он также нечувствителен к плотности сетки, направлению нагрузки и толщине. Истина основана на эквивалентном структурном напряжении, рассчитанном по узловым силам.

В методе Верити нет необходимости в классификации сварных швов. Его данные подтверждены более чем 3500 испытаниями сварных соединений. Он обеспечивает единообразие в определении напряжения на основе узловых сил в сварном шве и является надежным для сложных конструкций.

Этот метод структурных напряжений, нечувствительных к сетке, может быть решен с использованием одновременных уравнений. Структурное напряжение рассчитывается с помощью fe-safe перед выполнением анализа усталости с помощью Verity.

Сварные соединения являются основными компонентами во многих областях, включая мосты, сосуды под давлением, тракторы, транспортные средства, корабли и многое другое. Предотвращение их выхода из строя из-за усталости является одной из наиболее важных частей проектирования этих соединений.

    Академическое сообщество

    Согласен на обработку персональных данных.Политика конфиденциальности



      Скачать Abaqus Student Edition

      Ограниченная лицензия до 1000 узлов

      Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

        Скачать CST Studio Suite Student Edition

        Начните осваивать CST Studio Suite прямо сейчас

        Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

          Получить стоимость лицензии CST Studio Suite
          для исследовательской деятельности

          Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

            Получить стоимость лицензии CST Studio Suite
            на учебный класс

            Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

              Получить стоимость лицензии XFlow
              для исследовательской деятельности

              Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                Получить стоимость лицензии XFlow
                на учебный класс

                Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                  Бесплатная лицензия на месяц

                  Протестируйте решение на своей задаче

                  Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                    Скачать Abaqus Student Edition

                    Ограниченная лицензия до 1000 узлов

                    Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                      Получить стоимость лицензии SIMULIA Abaqus
                      для исследовательской деятельности

                      Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                        Получить стоимость лицензии SIMULIA Abaqus
                        на учебный класс

                        Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                          Скачать BIOVIA Draw

                          Бесплатная лицензия для академического сообщества

                          Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                            Регистрация на вебинар

                            Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности



                              Регистрация на BIOVIA Conference 2021

                              Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности


                                Запрос коммерческого предложения

                                Согласен на обработку персональных данных. Политика конфиденциальности

                                Сообщить об опечатке

                                Текст, который будет отправлен нашим редакторам: