技術(shù)精選案例第五期之#優(yōu)化與疲勞#的精華內(nèi)容

CAE聯(lián)盟新聞

2016年1月15日 15:50

瀏覽：4024 評論：2 收藏：1

本期主題：優(yōu)化與疲勞

優(yōu)化與疲勞一直是工程上非常重要的研究對象。有記載的最早進行疲勞試驗是德國的W.A.艾伯特。法國的J.-V.彭賽列首先論述了疲勞問題并提出“疲勞”這一術(shù)語。但疲勞研究的奠基人則是德國的A.沃勒，他在19世紀50～60 年代最早得到表征疲勞性能的S-N曲線并提出疲勞極限的概念。20世紀50年代 P.J.E.福賽思首先觀察到疲勞過程中在滑移帶內(nèi)有金屬薄片擠出的現(xiàn)象。隨后N.湯普孫等人發(fā)現(xiàn)這種滑移帶不易用電解拋光去掉，稱為“駐留滑移帶”。后來證明，駐留滑移帶常常成為裂紋源。1924年德國的J.V.帕姆格倫在估算滾動軸承壽命時，假設(shè)軸承的累積損傷與其轉(zhuǎn)動次數(shù)成線性關(guān)系。1945年美國M.A.邁因納明確提出了疲勞破壞的線性損傷累積理論，也稱為帕姆格倫- 邁因納定律，簡稱邁因納定律。此后，斷裂力學(xué)的進展豐富了傳統(tǒng)疲勞理論的內(nèi)容，促進了疲勞理論的發(fā)展。

下面讓我們一起來分享一些與“優(yōu)化與疲勞”相關(guān)的內(nèi)容吧。

基于ANSYS workbench和designlife的多軸疲勞分析

由仿真小劉為大家?guī)硪黄L文——探討的主題是用有限元軟件workbench和designlife分析工程實際中的疲勞問題。疲勞問題也屬于耐久性問題，是作者的主要研究方向。

這篇文章探討同時受彎力和扭力作用的軸的疲勞分析。軸是用SAE1045號鋼制成的（國內(nèi)45號鋼），被美國汽車工程師協(xié)會的疲勞設(shè)計和評估委員會用于外延的國際標準循環(huán)試驗。

更多精彩內(nèi)容點開上面的鏈接欣賞原文吧！

ANSA-TOSCA環(huán)境下的形狀優(yōu)化

對比Tosca GUI，ANSA-TOSCA環(huán)境中的幾何信息幫助用戶定義優(yōu)化任務(wù)，例如交互式組選擇定義和其他操作。ANSA-TOSCA環(huán)境中進行優(yōu)化其流程為：使用Tosca ansa環(huán)境啟動，并在Tosca ansa環(huán)境中使用初始有限元模型和定義優(yōu)化任務(wù)。優(yōu)化結(jié)果創(chuàng)建后處理模型或者驗證模型。處理后的優(yōu)化結(jié)果可以保存為適當?shù)腃AD格式。

本文為大家簡單介紹在ANSA-TOSCA環(huán)境下，進行SHAPE優(yōu)化的算例。以便大家了解ANSA-TOSCA環(huán)境的優(yōu)點。

ABAQUS中的斷裂力學(xué)及裂紋分析總結(jié)

引言：我們知道從1914年Ingless和1921年Griffith提出斷裂力學(xué)開始，一直到60年代都停留在線彈性斷裂力學(xué)(LEFM)的層次。后來由於發(fā)現(xiàn)在裂紋尖端進入塑性區(qū)后用LEF仍然無法解決stress singularity的問題。1960年由Barenblatt 和Dugdale率先提出了nonlinear/plastic fracture mechnics的概念，在裂紋前端引入了plastic zone,這也就是我們現(xiàn)在用的 cohesive fracture mechnics的前身。

單元刪除模擬斷裂失效實例-----小球沖擊鋁板

很多人對單元刪除實現(xiàn)斷裂的模擬有認識誤區(qū)，以為定義了塑性就能算斷裂。不否認從初學(xué)者的角度來說，參數(shù)太多，很容易讓人手足無措，無從下手。

但是斷裂問題本來就是一個非常復(fù)雜的問題，控制的材料參數(shù)非常多。所以，如果你真的要做斷裂分析，一定要好好看看manual里面progressive damge部分。有些軟件可能經(jīng)過簡單的定義就能算出結(jié)果，但是算出結(jié)果是否能用？是否得到科研界和業(yè)界人士承認？這些年abaqus在科研界的廣泛使用，其實能說明一些問題。

這里提供一個鋁板被沖擊的實例，以前與實驗對比過，效果還可以，現(xiàn)在提供inp。

用 Tosca 求解帶接觸邊界條件的拓撲和外形優(yōu)化問題

使用Tosca進行結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計是一個反復(fù)迭代的過程，在每一個迭代步中都采用外部的有限元求解器計算結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)。通過采用業(yè)界認可的標準求解器而獲得高質(zhì)量的計算結(jié)果，這些求解器包括：ABAQUS，ANSYS，I-DEAS以及MSC.NASTRAN、MARC等。這樣做的另一大優(yōu)點是用戶可以在自己熟悉的求解器以及前后處理環(huán)境下工作，而不需培訓(xùn)來熟悉另外一個陌生的軟件環(huán)境，現(xiàn)有的有限元模型可以直接應(yīng)用于優(yōu)化計算中。