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疲勞耐久性分析工具——LMS Virtual.Lab Durability

基于先進的研究機構和主要用戶廣泛的合作歷史,LMS公司把有限元(FE)、多體模擬(MBS)、試驗和疲勞壽命預測技術緊密集成到LMS Virtual.Lab Durability中。這一革命性的解決方案可以使用戶對部件和系統總成級別的多種不同設計選項的結構強度和疲勞壽命進行研究和優化,并積極影響設計過程。LMS Virtual.Lab Durability能進行快速和精確的耐久性預測。而且其專門的后處理功能為工程師提供了所有關于耐久性關鍵信息的迅速反饋。

                

 

LMS Virtual.Lab Durability耐久性分析模塊的振動疲勞解決方案支持在頻域內的耐久性能仿真,涵蓋了從道路、發動機到振動臺載荷的廣泛的激勵特征。這樣能夠確保正確測試樣機原型,并能夠讓工程師設計出更好更快的試驗。新的解決方案甚至能夠在虛擬環境中應用(基于正弦的)諧波載荷。諧波振動疲勞仿真能夠提高基于頻率的解決方案的精確度,而且高于任何時域解決方案的正弦掃描仿真速度。首次使用LMS Virtual.Lab Vibratio Fatigue振動疲勞軟件的公司之一是德國知名的座椅系統制造公司Isringhausen GmbH & Co。Nguyen Van Son博士評價了公司采用的用于汽車座椅振動測試的隨機疲勞軟件,說“這是一個非常有效而且簡便的工具,能夠計算座椅結構的疲勞性能。采用這種隨機疲勞工具,只需要少數幾項步驟就能夠完成整個疲勞分析。

跟蹤由噪聲引起的疲勞

LMS Virtual.Lab Durability耐久性推出新的聲學疲勞解決方案,能夠預測由隨機聲壓產生的應力分布和耐久性性能。這種新功能是專門為滿足航空工業的需求而設計的。聲學疲勞解決方案能夠幫助開發團隊專注于監視巨大的運行噪聲對火箭有效載荷的影響,其是由無數易碎機械和電子零部件構成的產品。    

高分析和改進結構的效率

LMS Virtual.Lab Duarbility耐久性另一顯著特點是有效的載荷貢獻量分析工具,有助于鑒別對于局部損傷或高應力集中區域貢獻量最大的載荷。這一功能完善了軟件的局部分析能力,對于問題根源提供很深入的見解,這非常有助于強度和疲勞方面的結構優化。如果受損區域位于壓力場或在結構內部,LMS Virtual.Lab Durability耐久性能夠利用三維應力張量分析工具進行分析。從這一角度考慮,它還提供了專門的分析功能,能夠根據用戶定義的距結構表面的距離,研究內部結構。這有助于預測,當表面受到壓力,硬表面下或澆鑄結構內部的初始裂縫。

LMS Virtual.Lab Component Fatigue 部件疲勞

LMS Virtual.Lab Component Fatigue是一個完備的解決方案,它能在一個單一集成的軟件環境里精確地評價單個部件疲勞性能。通過使用從樣機測量或多體模擬得到的部件載荷,基于有限元的應力結果和循環疲勞材料參數,LMS Virtual.Lab Component Fatigue使工程師能預測疲勞熱點區域和相關的疲勞壽命,并優化部件的疲勞性能。

簡明的用戶界面有一個清晰的、嵌入式的工作流程和設置模板,可以在整個過程中引導用戶。無縫的讀取有限元網格和應力,自動驅動NASTRAN和ANSYS,并直接導入部件載荷,使得用戶可以在同一個環境里快速地準備疲勞分析。

LMS Virtual.Lab Component Fatigue軟件提供了已被驗證的LMS FALANCS求解器的所有疲勞壽命分析功能,包括低周疲勞、高周疲勞和無限壽命,還有焊縫和焊點分析。

利用專門的后處理功能,工程師可以快速識別和解決疲勞壽命問題,并進行多個設計選項的試驗。提供的參數化分析可以在實物樣機試驗前,利用創新設計方案探索設計空間。

LMS Virtual.Lab Component  strength Fatigue for NASTRAN 部件強度和疲勞分析,使用NASTRAN求解器

LMS Virtual.Lab Component Strength  Fatigue for NASTRAN是為NASTRAN用戶進行部件的強度和疲勞模擬提供了一個集成的解決方案。工具包括基于靜載情況的靜強度分析,基于動載情況的動強度分析和數值疲勞壽命預測方法。

使用同一個LMS Virtual.Lab用戶接口,耐久性工程師可以準備并自動地驅動和后處理基于NASTRAN的靜態應力分析情況。用戶可以導入NASTRAN網格或從一個由CAD模型自動產生的CATIA/CAE網格開始。從基于模板的界面,用戶可以檢查網格的品質,并補充修改網格,進行約束定義和載荷輸入,定義分析工況并啟動NASTRAN求解器。這種集成的方法消除了費時的數據處理和文件轉換,并使強度分析設置非常簡單。專門的后處理功能可以快速地放大應力熱點。同時,通過利用動態應力動畫顯示,可以估計出動載情況對疲勞壽命性能的影響。還有基于LMS Virtual.Lab部件疲勞,用于詳細分析的數值疲勞壽命預測方法。通過Virtual.Lab內嵌的網格修改功能,可以進行設計修改。

通過基于CAA V5的連接性概念,用戶可以自動地進行連續的模擬運算,這個運算過程中,不同的設計選項和加載工況無縫地貫穿整個分析過程。評價一個新的設計僅需要引入修改過的網格,并自動地重新開始分析,不需要重新定義載荷輸入點、約束等等。這樣使耐久性工程師能對多個設計選項進行評估,并在實物樣機制造前確定最佳方案。

LMS Virtual.Lab System-Level Fatigue 系統級疲勞

LMS Virtual.Lab System-Level Fatigue是一個完備的解決方案,能優化子系統或裝配體,并能跟蹤系統部件的強度和疲勞。工程師利用嵌入的LMS Virtual.Lab Motion求解器,從規定的運動到多體模擬計算部件載荷。這些部件載荷與結構應力結合在一起,最后運用材料疲勞參數預測部件的疲勞熱點和相應的疲勞壽命。

簡單易用的界面使多體模型的構建十分容易,專門的模板和向導引導用戶完成整個過程。繁簡可變的建模使得在任何時候改進模型和處理剛性部件或柔性部件成為可能。以前冗長并易出現錯誤的集成柔性體的操作,現在只需要點擊幾下鼠標就能順利完成。所有需要用戶做的事就是選擇部件有限元網格并把它拖進系統模型。所有的物體連接都是自動地建立,基于檢測到的粘接節點和自由度數。

LMS Virtual.Lab System-Level Fatigue可以從路譜輸入細化到部件級的載荷響應。多體模型被放在虛擬試驗臺上,并自動地設置應用路面輪廓的合適邊界條件。對于各個系統部件,預測出來的動載工況信息、模態參預因子、激勵位置和局部坐標系設置都自動地傳送到疲勞壽命求解器中。

后處理功能對引起任何部件疲勞壽命的載荷傳遞路徑提供了快速和關鍵的深入理解,使工程師能快速的研究疲勞熱點,并對許多系統級設計變型進行再分析。

LMS Virtual.Lab System-Level Strength  Fatigue for NASTRAN 系統級強度和疲勞分析,使用NASTRAN求解器

LMS Virtual.Lab System-level Strength  Fatigue for NASTRAN是一個用于優化子系統或整個系統的解決方案,能采用基于NASTRAN的應力分析工況分析系統部件的強度和疲勞。它使用LMS Virtual.Lab Motion的多體模擬功能,從規定的系統運動中預測部件載荷,把部件載荷跟自動從有限元網格中得到的結構應力結合在一起,并利用材料疲勞參數預測部件疲勞熱點和相應的疲勞壽命。

采用NASTRAN分析驅動程序,沒有必要對靜態分析和動態分析手動地設置和啟動NASTRAN求解器。這種集成的方法消除了費時的數據處理和文件傳輸過程,使設置簡單,減少了產生錯誤的風險并大大提高了生產力。同時支持基于剛體和柔體的耐久性分析。通過驅動一個基于NASTRAN的Craig-Bampton算法,評價加載部件上柔性結構的影響。在柔性結構對部件載荷沒有影響的情況下,可以使用一個基于剛體的分析。從已定義的IO點中得到NASTRAN靜態單元加載工況。產生的部件載荷可以自動地傳輸到Virtual.Lab Durability中進行詳細的強度和疲勞分析。不需要手動載荷傳遞,不用擔心局部坐標系配置,所有關于各個單一系統部件的信息保存在一起。

基于LMS Virtual.Lab Durability的后處理功能為任何部件的強度和疲勞壽命分析提供了快速和關鍵的深入理解,使工程師能快速地研究疲勞熱點并對許多系統級設計變型進行再分析。通過Virtual.Lab嵌入式的網格修改功能可以進行設計修改。

 

 

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