Fatigue Module

歪みと応力ベース、高・低サイクル疲労分析のために

Fatigue Module

穴の付近の塑性変形から生じる低サイクル疲労で最初の数回の荷重サイクルにかかる応力・歪み曲線とともに、繰り返し数に関連する耐用年数の対数を示しています。

多種多様な構造物と応用分野の疲労分析

構造物が素材疲労のために、繰り返し荷重を受けるとき、静止限界以上の荷重で機能しなくなる恐れがあります。仮想疲労分析は、COMSOL Multiphysicsの環境でStructural Mechanics Moduleの拡張機能の疲労モジュールを使って実行できます。応力や歪みをベースとするクリティカル平面法により、高サイクルおよび低サイクル疲労領域を評価することができます。さまざまな荷重を扱う場合、累積損傷は応力履歴および疲労限界から計算されます。この疲労応力サイクルは固体物、金属プレート、骨組み、多体のほか、熱応力や変形、圧電素子などの応用分野でもシミュレーションすることができます。

歪みと応力ベースのクリティカル平面モデル

クリティカル平面モデルは、疲労が生じている場所でのクラックの発生と伝播のもっとも起こりやすい平面を探し出します。これらは疲労モジュールで応力および歪みベースの両モデルが利用可能です。高サイクル疲労領域では可塑性が非常に限定されており、応力ベースモデルが一般的に利用されます。疲労モジュールでは、Findley、垂直応力、Matake基準によって計算されます。これらの基準は疲労累積係数を計算し、疲労限界と比較されます。

歪みベースモジュールは、クリティカル平面を定義する場合、歪みや歪みと応力の組み合わせの値を求めます。クリティカル平面が確認されると、破断までの繰り返し回数を予測します。疲労モジュールは、Smith-Watson-Topper (SWT)、Fatemi-Socie法、Wang-Brownモデルの特性を備えています。これらのモデルは歪みが大きい部分の低サイクル疲労で通常用いられます。Neuber則およびHoffmann-Seeger方式は、高速線形弾性シミュレーションでの可塑性効果の近似値を求める際に利用可能です。Nonlinear Structural Materials Moduleを使えば、完全な弾塑性疲労サイクルを確認するも可能です。

Thermal Fatigue of a Surface Mount Resistor

Submodeling of Thermal Fatigue in a Ball Grid Array

High-Cycle Fatigue Analysis of a Cylindrical Test Specimen

Random Load Fatigue in a Frame with a Cutout

Fatigue Analysis of a Car Wheel Rim

Low-Cycle Fatigue Analysis of Cylinder with a Hole

Structural and Fatigue Analyses of a Shaft with a Fillet

Notch Approximation to Low Cycle Fatigue Analyis of Cylinder with a Hole

Cycle Counting in Fatigue Analysis - Benchmark