常用結構疲勞分析軟件的比較

結構的疲勞破壞是其主要的失效形式,結構的疲勞強度和疲勞壽命是進行結構抗疲勞設計、強度校核的重要內容。隨著計算機技術和有限元技術的發展,結構疲勞分析方法在各個行業得到了廣泛的應用,出現了多種疲勞分析軟件。

常見的有:FE-FatigueNsoft MSC-FatigueFE-safeWinLIFE軟件。這些軟件分別由不同的公司推出,

其中FE-FatigueNsoft軟件是由英國的Ncode公司推出的;

MSC-Fatigue軟件是由Ncode和MSC公司合作開發的疲勞分析軟件;

FE-safe軟件是由英國的Safe Technology公司開發的;

WinLIFE軟件是由德國的Steinbeis TZ交通中心開發的。

從以上可以看出,可以認為目前疲勞分析軟件主要提供商是Ncode公司、Safe Technology公司和Steinbeis TZ交通中心這三家公司。

所以,我們把對比的對象選擇為這三家單位的最新推出的疲勞軟件,分別為:Ncode ICE filow系列的glyphwork、FE-safe 5.2版和WinLIFE 3.2版。
疲勞分析軟件之間的差異主要表現在五個方面:操作、接口、可視化、功能和價錢。
疲勞分析軟件一般作為有限元軟件的后處理來進行結構的疲勞分析,需要把有限元的結果文件導入進行分析,和目前廣泛使用的用限元軟件的良好匹配是很重要的;疲勞分析軟件是否能為工程師提供滿意的解決實際問題的工具是一個十分關心的問題。所以在這里主要對比的內容是:接口和功能部分。操作和可視化也有所提及。至于價錢不在分析的范圍之內。

本部分是關于上述軟件與其它有限元軟件接口的比較。

1.1 Nsoft軟件的接口
在Nsoft軟件中,可以直接將有限元元軟件的計算結果直接倒入到軟件中,并能直接讀出模型的材料和單元分組、以及應力的信息。并可以將導入的文件顯示出來

Nsoft軟件中,可以直接導入的有限元軟件及文件格式如下

Patran/nastran的文件形式.op2
I-DEAS的文件形式.unv

ANSYS的文件形式.rst

Pro/Mechanica的文件形式.neu

ABAQUS的文件形式.fil


1.2 FE-safe 軟件的接口

FE-safe 軟件可以直接讀入有限元軟件的分析數據,例如應力、應變和溫度等。
可以直接讀入的軟件的結果文件格式如下:
ABAQUS軟件的格式為:.fil文件、
ANSYS軟件的格式為:.rst文件
NASTRAN軟件的格式為:.f06文件、.op2文件 `
Pro/Engineer軟件的格式為:.s01文件、s02文件等文件(應力).d01文件 (溫度)
SDRC I-DEAS軟件的格式為:.unv文件

1.3 WinLIFE 軟件的接口
WinLIFE 軟件的合作者是NASTRAN(MAS.visual NASTRAN4 Windows)和NE/NASTRAN。這兩個軟件是采用FEMAP作為前處理和后處理的。這就決定了WinLIFE所能識別的數據的結構。其他有限元程序如果使用了FEMAP,都可和WinLIFE進行連接,不存在任何問題。
WinLIFE 3.2版軟件提供了和NASTRAN軟件、SDRC I-DEAS軟件的文件交換界面。但在該軟件的使用手冊中只提供了和NASTRAN軟件之間交互界面的安裝。

在NASTRAN軟件中安裝WinLIFE-menu,將NASTRAN軟件的有限元結果輸出為WinLIFE的輸入文件*.LST。

在這個輸入文件中包含了節點的編號和節點的應力。

1.4 小結

從以上的內容可以看出,前兩個軟件和其他通用有限元軟件的可以實現廣泛的匹配使用,并且可以直接使用有限元軟件的計算結果文件,可以在計算過程中實現自動搜索疲勞熱點部位和每一單元或節點的損傷,并實現疲勞計算結果的可視化。

第三個軟件只能實現和Patran/Nastran的文件互換,需要人為動手實現有限元計算結果的導出。這對于軟件的廣泛應用將是不利的。

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