 |
تجزیه و تحلیل خستگی سیکل بالا نمونه آزمایشی استوانه ای
معرفی
این یک مدل معیار برای ماژول خستگی است. یک نمونه آزمایشی استوانه ای تحت بارگذاری غیرمتناسب قرار می گیرد. سه مدل مبتنی بر استرس – Findley، Matake، و استرس عادی – با مقادیر تحلیلی و با یکدیگر مقایسه می‌شوند. رفتار غیر هموار مدل Matake گرفته شده و مورد بحث قرار گرفته است.
تعریف مدل
یک نمونه آزمایش استوانه ای با هندسه مطابق شکل 1 تحت آزمایش خستگی قرار می گیرد. ترکیبی از یک نیروی محوری و یک گشتاور پیچشی به گونه ای اعمال می شود که سناریوی تنش نشان داده شده در شکل 2 بر قسمت نازک مرکزی نمونه تأثیر می گذارد. حداکثر تنش برشی در شعاع بیرونی میله وجود دارد.
شکل 1: هندسه نمونه آزمایشی.
شکل 2: سابقه استرس در شعاع بیرونی در قسمت مرکزی نمونه.
این حالت تنش را می توان با نیروی نرمال حلقوی 15708 نیوتن و ممان چرخشی 22.672 نیوتن متر شبیه سازی کرد.
این نمونه از فولاد نرم با مدول یانگ E برابر با 210 گیگا پاسکال و نسبت پواسون ν 0.3 ساخته شده است .
معیارهای خستگی مورد بررسی فیندلی، ماتاکه و استرس نرمال هستند. پارامترهای مواد از آزمون های خستگی تک محوری محاسبه می شوند. نتایج دو آزمون موجود است.
در آزمایش اول، ماده در فشار کششی معکوس آزمایش می شود، به این معنی که دامنه تنش در اطراف تنش صفر متناوب است و حد استقامت MPa است 
.
.در آزمایش دوم، ماده در کشش خالص آزمایش می‌شود، جایی که تنش بین صفر تا دو برابر دامنه تنش در حال تپش است. پس حد استقامت 
MPa است. زیرنویس حد استقامت، R -value آزمون را نشان می دهد.
MPa است. زیرنویس حد استقامت، R -value آزمون را نشان می دهد.پارامترهای فایندلی با داده های تست خستگی از طریق مرتبط هستند
و بنابراین می توان f F = 213 MPa و k F = 0.20 محاسبه کرد .
پارامترهای Matake با داده های تست خستگی از طریق مرتبط هستند
که f M = 223 MPa و k F = 0.27 را می دهد . در مدل تنش نرمال، حد تنش برابر با دو برابر دامنه تنش آزمون خستگی است. مدل وابستگی R -value را در نظر نمی گیرد و بنابراین دو حد متفاوت به دست می آید. به منظور ارائه نتایج محافظه کارانه، حد پایین،، 
انتخاب می شود و بنابراین پارامتر مدل f N = 576 MPa است. این در واقع نشان می دهد که استرس معمولی ممکن است معیار خوبی برای این ماده نباشد.
انتخاب می شود و بنابراین پارامتر مدل f N = 576 MPa است. این در واقع نشان می دهد که استرس معمولی ممکن است معیار خوبی برای این ماده نباشد.نتایج و بحث
چرخه بار در چهار مرحله بار به دست می آید. تنش حاصل در شعاع بیرونی بخش نازک از مشخصات پیروی می کند، شکل 3 را ببینید .
شکل 3: تنش های حاصل در شعاع بیرونی کوچکترین بخش نمونه.
سه معیار خستگی ارزیابی شده بر روی مرز نمونه در شکل 4 ، شکل 5 و شکل 6 ارائه شده است .
در این مثال، این بخش مرکزی نمونه است که برای ارزیابی مورد توجه قرار می گیرد، حتی اگر حداکثر استفاده از خستگی در فیله ها کمی بیشتر باشد.
مدل فایندلی نشان می دهد که بالاترین ضریب مصرف خستگی در انتقال بین سیلندر نازک و فیله با مقدار 0.99 در مقابل 0.95 در مرکز یافت می شود. یک انتقال صاف در نتایج نشان می دهد که وضوح جستجوی مشخص شده برای صفحه بحرانی برای ثبت صحیح پاسخ خستگی کافی است.
شکل 4: ضریب استفاده از خستگی معیار Findley.
معیار Matake نتایج صاف کمتری می دهد. دلیل آن را می توان در تعریف معیار جستجو کرد که صفحه بحرانی را فقط با استفاده از تنش های برشی انتخاب می کند و سپس تنش معمولی را اضافه می کند. این موضوع در صفحه 10 با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار گرفته است . تجزیه و تحلیل نمونه آزمایشی ضریب استفاده از خستگی را در محدوده 0.79 تا 0.99 در قسمت مرکزی پیش‌بینی می‌کند، در مقایسه با 1.03 در برخی نقاط در انتقال از سیلندر نازک به بریدگی.
شکل 5: ضریب استفاده از خستگی معیار Matake.
معیار استرس نرمال یک عامل دیگر استفاده از خستگی را پیش بینی می کند. باز هم، بالاترین ضریب استفاده از خستگی در انتقال از بخش نازک به بریدگی، 0.93 ، در مقایسه با مرکز نمونه، جایی که 0.88 است، یافت می شود .
شکل 6: ضریب استفاده از خستگی معیار تنش طبیعی.
وضعیت تنش روی سطح در قسمت مرکزی نمونه را می توان با استفاده از عبارات تحلیلی ارزیابی کرد. از آنجایی که هیچ کششی در مرز وجود ندارد، در حالت تنش سطحی قرار دارد. بنابراین، جستجو برای صفحه بحرانی را می توان به دو بعد کاهش داد. در آن صورت تنش های معمولی و برشی روی یک صفحه را می توان به صورت زیر بدست آورد
(1)
که σ a و σ b تنش های معمولی متعامد هستند و τ ab تنش برشی است. زاویه جهت گیری 
از محور σ a به سمت σ b محاسبه می شود. در مثال فعلی، σ a تنش محوری و τ ab به عنوان تنش برشی ناشی از ممان پیچشی است.
از محور σ a به سمت σ b محاسبه می شود. در مثال فعلی، σ a تنش محوری و τ ab به عنوان تنش برشی ناشی از ممان پیچشی است.در مثال فعلی، وضوح جستجوی Q = 11 استفاده شده است. این یک افزایش زاویه ای 9 درجه در ارزیابی صفحه بحرانی ایجاد می کند. با استفاده از رابطه 1 ، تنش های نرمال و برشی ارزیابی شده بر روی صفحات گسسته در جدول 1 و جدول 2 آورده شده است . عدد موجود در زیرمجموعه ها نشان دهنده وضعیت بار است.
 (°) | σ n,1 (MPA) | σ n,2 (MPA) | σ n,3 (MPA) | σ n,4 (MPA) | σ n, max (MPA) | Δσ n (MPA) |
0 | 200 | 200 | -200 | -200 | 200 | 400 |
9 | 231 | 159 | -231 | -159 | 231 | 462 |
18 | 249 | 113 | -249 | -133 | 249 | 498 |
27 | 252 | 65 | -252 | -65 | 252 | 504 |
36 | 241 | 21 | -241 | -21 | 241 | 481 |
45 | 215 | -15 | -215 | 15 | 215 | 431 |
54 | 179 | -41 | -17 | 41 | 179 | 358 |
63 | 135 | -52 | -135 | 52 | 135 | 269 |
72 | 87 | -49 | -87 | 49 | 87 | 174 |
81 | 41 | -31 | -41 | 31 | 41 | 81 |
90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
99 | -31 | 41 | 31 | -41 | 41 | 81 |
108 | -49 | 87 | 49 | -87 | 87 | 174 |
117 | -52 | 135 | 52 | -135 | 135 | 269 |
126 | -41 | 179 | 41 | -179 | 179 | 358 |
135 | -15 | 215 | 15 | -215 | 215 | 431 |
144 | 21 | 241 | -21 | -241 | 230 | 481 |
153 | 65 | 252 | -65 | -252 | 252 | 504 |
162 | 113 | 249 | -113 | -249 | 249 | 498 |
171 | 159 | 231 | -159 | 231 | 231 | 462 |
 (°) | τ 1 (MPA) | τ 2 (MPA) | t 3 (MPA) | τ 4 (MPA) | Dt (MPA) |
0 | 115 | -115 | -115 | 115 | 230 |
9 | 79 | -141 | -79 | 141 | 281 |
18 | 35 | -152 | -35 | 152 | 304 |
27 | -13 | -149 | 13 | 149 | 298 |
36 | -59 | -131 | 59 | 131 | 262 |
45 | -100 | -100 | 100 | 100 | 200 |
54 | -131 | -59 | 131 | 59 | 262 |
63 | -149 | -13 | 149 | 13 | 298 |
72 | -152 | 35 | 152 | -35 | 304 |
81 | -141 | 79 | 141 | -79 | 281 |
90 | -115 | 115 | 115 | -115 | 231 |
99 | -79 | 141 | 79 | -141 | 281 |
108 | -35 | 152 | 35 | -152 | 304 |
117 | 13 | 149 | -13 | -149 | 298 |
126 | 59 | 131 | -59 | -131 | 262 |
135 | 100 | 100 | -100 | -100 | 200 |
144 | 131 | 59 | -131 | -59 | 262 |
153 | 149 | 13 | -149 | -13 | 298 |
162 | 152 | -35 | -152 | 35 | 304 |
171 | 141 | -79 | -141 | 79 | 281 |
معیار فایندلی صفحه بحرانی را جستجو می کند که در آن ترکیبی بین محدوده تنش برشی و تنش معمولی بالاترین میزان است. این تنش در ستون دوم جدول 3 نشان داده شده است ، جایی که می توان دید که 202 مگاپاسکال در صفحات 18 درجه و 162 درجه یافت می شود . این منجر به ضریب استفاده 202 / 213 = 0.95 می شود که با نتایج محاسبه شده مطابقت خوبی دارد.
 (°) | Δt/2+0.20σ n (MPA) | Δt/2+0.27σn ( MPA) | Δσ n (MPA) |
0 | 155 | 169 | 400 |
9 | 187 | 203 | 462 |
18 | 202 | 219 | 498 |
27 | 199 | 217 | 504 |
36 | 179 | 196 | 481 |
45 | 143 | 158 | 431 |
54 | 167 | 179 | 358 |
63 | 176 | 185 | 269 |
72 | 170 | 175 | 174 |
81 | 149 | 152 | 81 |
90 | 115 | 115 | 0 |
99 | 149 | 152 | 81 |
108 | 170 | 175 | 174 |
117 | 176 | 185 | 269 |
126 | 167 | 179 | 358 |
135 | 143 | 158 | 431 |
144 | 179 | 196 | 481 |
153 | 199 | 217 | 504 |
162 | 202 | 219 | 498 |
171 | 187 | 203 | 462 |
معیار Matake صفحه بحرانی را به عنوان صفحه ای با بیشترین دامنه تنش برشی انتخاب می کند. این در جهت گیری های 18 درجه ، 72 درجه ، 108 درجه و 162 درجه رخ می دهد که محدوده آن 304 مگاپاسکال است، جدول 2 را ببینید . حداکثر تنش معمولی در آن هواپیماها 87 مگاپاسکال یا 249 مگاپاسکال است، جدول 1 را ببینید و تنش Matake یا 219 مگاپاسکال یا 175 مگاپاسکال است، جدول 3 را ببینید.. از آنجایی که معیار Matake دارای تنش نرمال در انتخاب صفحه بحرانی نیست، معیارهای خستگی با هر یک از آنها محاسبه می شود. در شکل 5 ، این ویژگی با نتایج غیر هموار نشان داده شده است. مقادیر تحلیلی در سطوح بحرانی برای ضریب استفاده Matake 219 / 223 = 0.98 و 175 / 223 = 0.78 است که با نتایج محاسبه شده مطابقت خوبی دارد.
معیار تنش نرمال صفحه ای را با بیشترین دامنه تنش نرمال در نظر می گیرد. ستون آخر جدول 3 نشان می دهد که این در هواپیماهایی با جهت گیری های 27 درجه و 153 درجه که محدوده آن 504 مگاپاسکال است یافت می شود. این منجر به ضریب مصرف خستگی 504 / 576 = 0.88 می شود که با نتایج محاسبه شده مطابقت خوبی دارد.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
در ارزیابی صفحه بحرانی، وضوح جستجو Q تعداد نقاط ارزیابی را در امتداد 90 درجه یک دایره واحد نشان می دهد. سپس زاویه بین دو نقطه ارزیابی حداکثر ( 90 درجه)/( Q – 1 ) است .
مسیر کتابخانه برنامه: Fatigue_Module/Verification_Examples/cylindrical_test_specimen
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Solid Mechanics (جامد) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
لحظه | 22.672 [N*m] | 22.672 N·m | لحظه پیچ در پیچ |
زور | 15708 [N] | 15708 N | نیروی طبیعی |
هندسه 1
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی نمایش صفحه کار کلیک کنید .  |
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> چند ضلعی 1 (pol1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Polygon کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for Polygon ، بخش Object Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع ، منحنی باز را انتخاب کنید . |
4 | بخش مختصات را پیدا کنید . از فهرست منبع داده ، Vectors را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت نوشتار xw ، 5 5 0 0 10 10 6.01 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، 20 0 0 50 50 30 30 را تایپ کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> درجه دوم Bézier 1 (qb1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  More Primitives کلیک کنید و Quadratic Bézier را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Quadratic Bézier ، بخش Control Points را پیدا کنید . |
3 | در ردیف 1 xw را روی 6.01 قرار دهید . |
4 | در ردیف 2 xw را روی 5.25 قرار دهید . |
5 | در ردیف 3 ، xw را روی 5 قرار دهید . |
6 | در ردیف 1 ، yw را روی 30 تنظیم کنید . |
7 | در ردیف 2 ، yw را روی 25 تنظیم کنید . |
8 | در ردیف 3 ، yw را روی 20 قرار دهید . |
صفحه کار 1 (wp1)> تبدیل به جامد 1 (csol1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Conversions کلیک کنید و Convert to Solid را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تبدیل به جامد ، روی  ساخت انتخاب شده کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> فیله 1 (fil1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید . |
2 | در شیء csol1 ، فقط نقطه 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن Radius ، 4 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی fil1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش Normal Vector to Line of Reflection را پیدا کنید . |
4 | در قسمت نوشتار xw ، عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، 1 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Input را پیدا کنید . چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید . |
4 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
5 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Build All کلیک کنید . |
چرخش 1 (rev1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک راست کرده و Revolve را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Revolve ، بخش Revolution Angles را پیدا کنید . |
3 | کادر تیک Keep original faces را پاک کنید . |
4 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مواد
مواد 1 (mat1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
مدول یانگ | E | 210e9 | پا | مدول یانگ و نسبت پواسون |
نسبت پواسون | نه | 0.3 | 1 | مدول یانگ و نسبت پواسون |
تراکم | rho | 7800 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
مکانیک جامدات (جامدات)
محدودیت ثابت 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک راست کرده و Fixed Constraint را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 3، 4، 25 و 27 را انتخاب کنید.  |
اتصال سفت و سخت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Rigid Connector را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 11، 12، 47 و 48 را انتخاب کنید. |
نیروی کاربردی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Applied Force را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for Applied Force ، بخش Applied Force را پیدا کنید . |
3 | بردار F را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
زور | y |
0 | z |
4 | در نوار ابزار Physics ، روی  Load Group کلیک کنید و New Load Group را انتخاب کنید . |
اتصال سفت و سخت 1
در پنجره Model Builder ، روی Rigid Connector 1 کلیک کنید .
لحظه کاربردی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Applied Moment را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Applied Moment ، بخش Applied Moment را پیدا کنید . |
3 | بردار M را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
لحظه | y |
0 | z |
4 | در نوار ابزار Physics ، روی  Load Group کلیک کنید و New Load Group را انتخاب کنید . |
تعاریف جهانی
گروه بار: نیرو
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions>Load and Constraint Groups روی Load Group 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Load Group ، Load Group: Force را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی نام پارامتر ، lgF را تایپ کنید . |
گروه بار: لحظه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions>Load and Constraint Groups روی Load Group 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Load Group ، Load Group: Moment را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی نام پارامتر ، lgM را تایپ کنید . |
یک چرخه بار متشکل از چهار حالت بار ایجاد کنید.
مطالعه 1
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . |
3 | تیک Define load case را انتخاب کنید . |
4 | چهار بار روی Add کلیک کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
LOAD CASE | LGF | وزن | LGM | وزن |
Load Case 1 | √ | 1.0 | √ | 1.0 |
Load Case 2 | √ | 1.0 | √ | -1.0 |
لود کیس 3 | √ | -1.0 | √ | -1.0 |
لود کیس 4 | √ | -1.0 | √ | 1.0 |
6 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
تنش ها را در مرکز نمونه آزمایش بررسی کنید.
استرس ها
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Stresses را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
نمودار نقطه 1
1 | روی Stresses کلیک راست کرده و Point Graph را انتخاب کنید . |
2 | فقط نقطه 20 را انتخاب کنید. |
ممکن است با استفاده از پنجره Selection List انتخاب نقطه صحیح آسان تر باشد . برای باز کردن این پنجره، در نوار ابزار Home روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید . (اگر از دسکتاپ کراس پلتفرم استفاده می کنید، ویندوز را در منوی اصلی پیدا می کنید.)
3 | در پنجره تنظیمات نمودار نقطه‌ای ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Solid Mechanics>Stress (نقاط گاوس )>تنش دوم Piola-Kirchhoff ، ارزیابی نقطه گاوس (مواد و فریم های هندسی ) – N/m²>Solid.SGpYY – تنش دوم Piola-Kirchhoff را انتخاب کنید. ارزیابی نقطه گاوس ، مولفه YY . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
استرس معمولی |
نمودار نقطه 2
1 | روی Point Graph 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات نمودار نقطه‌ای ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text solid.SGpXY را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
تنش برشی |
نمودار نقطه 3
1 | روی Point Graph 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات نمودار نقطه‌ای ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، solid.misesGp را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
از میزس |
استرس ها
1 | در پنجره Model Builder ، روی Stresses کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Stress (MPa) را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Stresses ، روی  Plot کلیک کنید . |
فیزیک را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics باز شود . |
2 | به پنجره Add Physics بروید . |
3 | در درخت، Structural Mechanics>Fatigue (ftg) را انتخاب کنید . |
4 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه بیابید . در جدول، کادر حل را برای مطالعه 1 پاک کنید . |
5 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
خستگی فایندلی
در پنجره تنظیمات برای خستگی ، Fatigue Findley را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
مبتنی بر استرس 1
1 | روی Component 1 (comp1)>Fatigue Findley کلیک راست کرده و ارزیابی مرزی مبتنی بر استرس را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مبتنی بر استرس ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Solution Field را پیدا کنید . از لیست رابط فیزیک ، مکانیک جامدات (جامد) را انتخاب کنید . |
فیزیک را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Physics بروید . |
2 | در درخت، Structural Mechanics>Fatigue (ftg) را انتخاب کنید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه بیابید . در جدول، کادر حل را برای مطالعه 1 پاک کنید . |
4 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
خستگی ماتاکه
1 | در پنجره تنظیمات برای خستگی ، Fatigue Matake را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
2 | روی Component 1 (comp1)>Fatigue Matake کلیک راست کرده و ارزیابی مرزی مبتنی بر استرس را انتخاب کنید . |
مبتنی بر استرس 1
1 | در پنجره تنظیمات برای مبتنی بر استرس ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Fatigue Model Selection را پیدا کنید . از لیست Criterion ، Matake را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Solution Field را پیدا کنید . از لیست رابط فیزیک ، مکانیک جامدات (جامد) را انتخاب کنید . |
فیزیک را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Physics بروید . |
2 | در درخت، Structural Mechanics>Fatigue (ftg) را انتخاب کنید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه بیابید . در جدول، کادر حل را برای مطالعه 1 پاک کنید . |
4 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Physics ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics بسته شود . |
خستگی استرس طبیعی
1 | در پنجره تنظیمات برای خستگی ، خستگی عادی استرس را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
2 | روی Component 1 (comp1)>Fatigue Normal Stress کلیک راست کرده و ارزیابی مرزی مبتنی بر استرس را انتخاب کنید . |
مبتنی بر استرس 1
1 | در پنجره تنظیمات برای مبتنی بر استرس ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Fatigue Model Selection را پیدا کنید . از لیست معیار ، استرس عادی را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Solution Field را پیدا کنید . از لیست رابط فیزیک ، مکانیک جامدات (جامد) را انتخاب کنید . |
مواد
مواد 2 (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
5 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
ضریب حساسیت به استرس نرمال | k_Findley | 0.20 | 1 | فایندلی |
فاکتور حد | f_Findley | 213[MPa] | پا | فایندلی |
ضریب حساسیت به استرس نرمال | k_Matake | 0.27 | 1 | Matake |
فاکتور حد | f_Matake | 223[MPa] | پا | Matake |
فاکتور حد | f_Stress Normal | 576[MPa] | پا | استرس معمولی |
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه بیابید . در جدول، کادر حل را برای Solid Mechanics (جامد) پاک کنید . |
4 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، مطالعات از پیش تعیین شده برای رابط های فیزیک انتخاب شده > خستگی را انتخاب کنید . |
5 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2
مرحله 1: خستگی
1 | در پنجره تنظیمات برای خستگی ، قسمت Values of Dependent Variables را پیدا کنید . |
2 | مقادیر متغیرهای حل نشده را برای بخش فرعی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
3 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
4 | از لیست مطالعه ، مطالعه 1، ثابت را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
فاکتور استفاده از خستگی (Findley)
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Fatigue Usage Factor (Findley) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
ضریب استفاده از خستگی (Matake)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Fatigue Usage Factor (ftg2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، Fatigue Usage Factor (Matake) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
عامل استفاده از خستگی (استرس طبیعی)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Fatigue Usage Factor (ftg3) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، Fatigue Usage Factor (Stress Normal) را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
