UM 내구성

UM 내구성

Fatigue analysis (UM Durability)


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istory General information

 

이 페이지는 기계 시스템 부품의 피로 손상을 예측하는 보편적 인 Mechanism 소프트웨어에서 구현되는 CAE 기반의 내구성 분석을 설명합니다. 부품의 동적 시뮬레이션 범용 메커니즘 사용하여 수행됩니다. 유연한 신체 표현은 외부 유한 요소 (FE) 소프트웨어를 사용하여 간주됩니다. ANSYS MSC NASTRAN : UM의 현재 버전은 다음 FE 소프트웨어를 지원합니다.최종 내구성 후 처리 분석은 UM 내구성 모듈을 사용하여 수행됩니다.

분석은 범용 메커니즘 동적 하이브리드 모델을 시작합니다.구조 부분의 유연성 특성은 구성 요소 모드 합성을 기반으로 모달 공식을 사용하여 UM 모델에 통합됩니다. 기본적으로,이 방법은 제약 조건 힘을 위치를 차지하기 위해 최적화 된 모달 기준을 사용하여 파트의 유연성을 나타냅니다.모드 형상 변위 응력 유한 요소 소프트웨어를 사용하여 계산됩니다.

 UM 내구성 모듈은 부품 예상 수명 분포를 생성하는 UM 재료의 피로 강도 특성 수치 실험 시리즈 중에 발생하는 스트레스 시간 이력 정보를 결합합니다.

모든 내구성 분석은 세 가지 핵심 입력에 의존합니다. 어떻게 재료가 다양한 응력 수준에서 반복 응력 응용 프로그램에 반응 - 1) 시간 구조의 어떤 지점에서 응력 역사와 2) 물자 데이터가 있습니다.

 UM 모델의 구성 요소의 전체 유한 요소 표현을 채용하여, 국부 응력 직접 UM 솔루션의 결과로 얻을 수 있습니다.UM FEM 모듈에 유연한 신체 변형 모드 형상의 선형 조합으로 모델링된다. 모드 형상의 수만큼 적절히 선택으로 모달 중첩 정확하고 효율적으로 변형을 모델링합니다.

유연한 의 변형 적절한 요인에 의해 조정 모드 형상의 숫자의 으로 표현 될 수 있다는 생각은뿐만 아니라 몸에 스트레스 확장 할 수 있습니다. 이러한 요소 또는 모달 좌표, 신체의 순간 긴장 상태를 나타내는 축소 스트레스 각 모드 형상과 중첩의 스트레스 솔루션 배율 인수로 사용할 수 있습니다.중첩 UM 솔루션마다 단계, 유한 요소 모델의 모든 노드에서 수행되는 경우, 스트레스 시간 기록은 모든 위치에서 정의됩니다.

 

UM FEM 도구를 사용하여 모달 좌표 시간 기록은 UM의 모든 수치 시뮬레이션에 저장할 수 있습니다. 모달 시간 기록 및 모든 노드에서 응력을 얻을 수 ANSYS 또는 MSC NASTRAN에서 직교 화 (orthonormalized) 모드 형상을 가진 파일을 기반으로.UM 내구성이 시작되면, 사용자는 모달 좌표 시간 이력 파일 및 직교 화 (orthonormalized) 모드 형상 파일, 다음 요구 분석의 종류와 사용되는 재료 데이터의 위치를 입력하라는 메시지가 표시됩니다.

매개 변수 집합 모두와 함께, UM 내구성 멀티 채널 피크 / 밸리 추출 및 피해 금액 따라 흐름주기 계산 진행 한 후 모든 노드 스트레스를 수행합니다.

 

istory Introduction to UM Durability


건축 요소의 오랜 강도 추정 새로운 기계 및 메커니즘 설계 중에 일어나는 원리 문제 중 하나입니다. 기계 부품 내구성 베어링의 주요 요인은 기계적 하중입니다.

현재의 방법은, 빌딩 기술 및 운영 요인과 결정의 세부 피로 저항 특성, 세부 운영 조건에 대한 자세한 설명을 포함하여 소스 데이터 존재 내구성을 추정 수 있습니다. 추정 방법 피로 저항 특성 소스 데이터 형식을 지정하며, 전체 길이 작동 조건 데이터는 스트레스 부하 사이클 시퀀스의 형태로 제시 디테일 응력 - 변형 단계 변화하는 역사의 기록을 포함하고 있습니다.

세부 스트레스 로딩 중 실험 연구는 사전 제작 모델 제조 필요성을 포함한다. 따라서 메커니즘은 설계의 초기 단계에서 파악 될 수 없습니다. 컴퓨터 지원 조사 시간과 자원의 상당한 경제에 도달하지 단점 허가를 가지고 있습니다.
CAE 기반의 스트레스 로딩 및 기계 시스템 부품의 피로 손상을 예측하는 보편적 인 Mechanism 소프트웨어에서 구현되는 내구성 분석의 과정을 수 있습니다.

- 메커니즘의 작동 조건은 특정 하중 케이스의 수에 설명되어 있습니다.  
- 유연한 으로 강도 조사 세부 사항을 포함 메커니즘의 하이브리드 모델, UM FEM 모듈의 수단으로 만들어집니다.  
- 선택된 모든 하중에 대한 수치 실험을 잡고있다. 모든 유연한 을 평가하고 모든 수치 시뮬레이션을 위해 구원을 모달 시간 기록을 조정합니다. 수치 실험의 시리즈는 UM 실험 모듈의 수단을 보유 할 수 있습니다. 시뮬레이션 결과는 UM 내구성 모듈에 수출하고 있습니다.  
- 내구성 분석은 하나의 세부 사항을 유지합니다. 센서 (세부 유한 요소 모델 노드) UM 내구성 모듈 그룹 수단으로 설명되어 있습니다. 이전에 계산 된 모달 좌표 기록을 바탕으로 시간 이력, 모든 하중 케이스 각 센서에 대한 스트레스 실현이 평가됩니다. 이러한 깨달음 더욱 내구성 분석을 도식화되며 통계적 특성은 세부 제어 영역의 예비 검색에 사용됩니다.  
- 내구성 분석을위한 준비 방법의 선택 및 설정 매개 변수, 생활 시간 단위 설정 및 제어 영역 설명에 대한 피로 저항 특성 부하의 경우 상대 부품을 포함. 내구성과 축적 된 손상은 단일 하중 케이스의 경우, 부하 케이스 조합의 경우 각 컨트롤 영역으로 추정된다.

현재 UM 내구성 버전은 내구성 러시아어 차관 규칙 성 부여 멀티 사이클 피로 예측 알고리즘, 운송 공학, 자신의 수정을 포함합니다.

UM 내구성 모듈은 다음을 지원합니다 :  
- 스트레스 하중 및 내구성 평가 결과 시각화 및 외부 프로그램에 수출
- 스트레스 하중 및 내구성 평가 결과 분포의 그래픽 표현
- 건축 자재 가이드 추가 할 수 피로 저항 특성

 


 워크 플로 다이어그램

UM Durability: Workflow


예 : 기관차 대차 프레임과 휠베이스 무개 화차

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Locomotive bogie
Maximal stress amplitudes distributions for locomotive bogie frame

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Long-wheelbase flatcar stress loading analysis: simulation of movement of a platform with one 40-foot container in tangent with various speeds Long-wheelbase flatcar stress loading analysis: simulation of movement of a platform with one 40-foot container in tangent with various speeds
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다음 프레젠테이션의 도움으로 스트레스 부하와 UM 내구성 분석의 추정을 숙지: um_durability_eng.zip (presentation PowerPoint, 15.4 MB).