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構造にあるスポット溶接の疲労性能をスタディできるようにします。
レインフロー周期カウント
周期カウントを使用して、ランダムな荷重シーケンスから、離散的で簡潔ながらも“等価”な一定振幅の周期を抽出します。
平均応力補正を使用して、平均応力がゼロではない場合にその効果を考慮します。
Palmgren-Minerの線形累積損傷則を使用します。
ここでは、構造の疲労強度に影響すると考えられる因子を考慮します。
疲労材料データのばらつき
疲労テスト結果のばらつきを扱います。
荷重ケースとチャンネルマップのインポート
荷重ケースとチャンネルとのマッピングファイルをインポートして、そのファイルで定義されているすべてのチャンネルをインポートし、該当のイベントを作成します。
チャンネルのインポート
荷重振幅の時間変化を定義したチャンネルをインポートします。
グループにあるチャンネルを確認します。
チャンネルと荷重ケースで構成されるイベントを作成します。
シーケンスのインポート
ファイルを自動的にインポートして、荷重ケースシーケンスを作成します。
疲労解析向けに荷重ケースによるシーケンスを作成します。
SimSolidに用意されている各種境界条件。
解析の実行とSimSolidでの結果表示および評価。
設計スタディを使用すると、複数の設計シナリオの構造性能を効率的に評価して比較できます。
プロジェクトで使用する解析を作成します。
疲労解析は、周期的な負荷がかかる構造物の寿命を予測することを目的としています。
SimSolidの疲労解析に関する背景理論 。
ここでは、構造の疲労強度に影響すると考えられる因子を考慮します。
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外部製品とのインターフェース
ここでは、構造の疲労強度に影響すると考えられる因子を考慮します。
表面状態(仕上げと処理)
疲労破壊は表面を中心として発生するので、表面状態は疲労強度に影響するきわめて重要な因子です。表面の仕上げと処理の因子を考慮して、疲労解析の結果を補正します。
表面仕上げの補正係数Cfinishを使用して、表面の粗さの特性を記述します。研磨、機械加工、鍛造といった質的な見地から仕上げを分類して表記された図から、この係数を読み取ります。
図 1. 鋼の表面仕上げ補正係数*
(*出典:Yung-Li Lee, Jwo.Pan, Richard B. Hathaway and Mark E. Barekey.Fatigue testing and analysis: Theory and practice, Elsevier, 2005)
表面処理によって、コンポーネントの疲労強度を改善できます。表面処理の補正では、窒化(NITRIDED)、ショットピーニング(SHOT-PEENED)、冷間圧延(COLD-ROLLED)を考慮します。表面処理係数Ctreatの値を入力することもできます。
一般的に、総補正係数CsurはCtreatとCfinishの積になります。
処理タイプがNITRIDEDの場合、総補正係数Csurは2.0*Cfinishです(Ctreat=2.0)。
処理タイプがSHOT-PEENEDまたはCOLD-ROLLEDの場合、総補正係数Csurは1.0です。この場合は表面仕上げによる効果を無視できます。
疲労耐久限界FLは、Csurによる影響を考慮してFL'=FL*Csurになります。2本の線分から成るSN曲線では、遷移点における応力にもCsurを乗算することでその影響を考慮します。
上記の各因子のほかにも、構造の疲労強度に影響すると考えられるさまざまな因子があります。その例として、切欠き効果、サイズ効果、荷重タイプがあります。これらすべての補正を総合した効果を考慮するために、疲労強度低減因子Kfが使用されています。疲労耐久限界FLは、Kfによる影響を考慮してFL'=FL/Kfとなります。
CsurとKfの両方が指定された場合、疲労耐久限界FLは、FL'=FL*Csur/Kfとなります。
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