شبیه سازی رشد ترک با در نظر گرفتن پدیده خستگی تحت بارگذاری سیکلی در آباکوس

در این ویدئو به شبیه سازی قدم به قدم رشد ترک با در نظر گرفتن پدیده خستگی تحت بار گذاری سیکلی در نرم افزار آباکوس پرداخته ایم. خستگی فلزات (Metals Fatigue) وقتی اتفاق می افتد که فلز تحت تنش تکراری یا نوسانی قرار گیرد که منجر به شکست ناگهانی قطعه می گردد. با پیشرفت صنعت و افزایش تعداد وسایلی از قبیل خودرو، هواپیما، کمپرسور، پمپ توربین و غیره که تحت بارگذاری تکراری و ارتعاشی هستند، خستگی بیشتر متداول شده و اکنون چنین برداشت می شود که عامل حداقل ۹۰ درصد شکست های ناشی از دلایل مکانیکی حین کار، خستگی باشد.

در این مثال یک قطعه فولادی که به صورت سه بعدی و تغییر شکلپذیر مدل شده است،دارای یک ترک اولیه می باشد که ترک به صورت شل مدل شده و در قطعه فولادی قرار می گیرد و نماینده صفحه رشد ترک می باشد.فولاد به صورت ماده الاستیک به همراه قوانین شکست که می تواند رشد ترک در داخل قطعه را پیش بینی کند ، در نظر گرفته شده است.

در این آنالیز از استپ Direct Cyclic استفاده شده که این استپ در ابتدا رفتار قطعه تحت مقادیر مختلف بار و تعداد سیکل مختلف محاسبه می گردد که از این نتایج برای پیش بینی خواص ماده در هر increment که معادل مقدار مشخصی سیکل بارگذاری بوده استفاده می شود. نتایج هر increment به عنوان مقدار اولیه در increment بعدی مورد استفاده قرار گرفته بنابراین طول ترک در هر increment به روز می گردد. مقدار بار اعمالی به تدریج افزایش داده شده تا مقدار بار خستگی قطعه محاسبه گردد. تعداد سیکل خستگی مورد استفاده در این آنالیز ۱۰۰ سیکل بوده که نتایج برای هر سیکل در محیط نتایج قابل دستیابی می باشد.

ترک به صورت XFEM تعریف شده و شرایط مرزی مناسب برای رشد ترک نیز به قطعه اعمال شده است. نکته مهم دیگر تعریف خستگی سطوح تحت اثر بارگذار تکراری می باشد که در این آنالیز از قانون پاریس در قالب فایل ورودی استفاده شده است.در این قانون برای تعیین انرژی های شکست می توان از روش BK یا پاور استفاده نمود و میزان انرژی شکست را تعیین نمود.

در شکل های زیر می توانید تعدادی از نتایج خروجی این آنالیز را مشاهده نمائید.

برای تهیه فایل ها میتوانید روی گزینه خرید کلیک نمائید.

هزینه تهیه فایل ویدئویی فارسی قدم به قدم به همراه فایل های نرم افزاری ۴۱۵۰۰ تومان می باشد.