疲労解析モジュールアップデート
疲労解析モジュールのユーザー向けに COMSOL Multiphysics® バージョン 6.0 ではランダムな振動下での疲労を評価する新機能と S-N 曲線の種類が追加されました. これらの追加機能の詳細については以下をご覧ください.
ランダム振動下の疲労
ランダム荷重では, 荷重はパワースペクトル密度 (PSD) の形で統計的に表現され定義されます. これは, 構造物に作用する荷重が定論的に表現できない状況において, 有効なモデリング手法となります. 計算された応力応答 PSD により, 疲労評価に意味のある数量を抽出することができます. 疲労解析インターフェースの新しいランダム振動機能は, 指定された期間中の疲労使用率を計算し, PSD 荷重を受けたときの構造物の全疲労寿命を計算します. これらの量は Palmgren-Miner 損傷和則を使用して計算され, 異なるサイクルカウントモデルと異なる疲労評価基準を使用することができます. 基礎となる PSD 負荷の特性に応じて, 広帯域負荷の Dirlik モデル, または狭帯域負荷の Bendat モデルの2つのサイクルカウントモデルから選択することが可能です.
疲労損傷を計算するために, サイクルカウントは疲労評価のためのモデルで補完されます:
- Basquin モデル
- 近似 (パラメーター化) S-N 曲線
- S-N 曲線, 例えば関数で指定
ランダム振動機能では, 疲労計算のベースとなる任意の線形応力指標を定義するか, 組み込みの多軸等価フォンミーゼス応力 (EVMS) 指標を選択することが可能です. ランダム振動機能では, PSD 荷重に由来するさまざまな結果が得られます. これらは, 疲労破壊のリスクに関して構造物を評価するのに役立ちます. 下図では, 単位時間当たりのピーク数と応力の RMS が示されています.
蓄積損傷の追加 S-N 曲線タイプ
本ソフトウェアのバージョンアップにより S-N 曲線の種類が追加され, 累積損傷機能が拡張されました. 振幅 (交番)荷重に対する S-N 曲線 (オプションの解析的な平均応力補正付き)の使用に加え, 荷重比依存性または平均応力依存性を直接提供するオプションが追加されました. これは平均応力効果を包含する実験データにアクセスできる場合に便利です. 利用可能な S-N 曲線タイプは以下の通りです:
- R値依存 S-N 曲線
- 平均応力依存 S-N 曲線
- 振幅応力の S-N 曲線
新チュートリアルモデル
COMSOL Multiphysics® バージョン6.0 では新しいチュートリアルモデルが疲労解析モジュールに追加されました.
ブラケット疲労ランダム振動
アプリケーションライブラリタイトル:
bracket_fatigue_random_vibration
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