 |
معرفی
بار حامل بخشی از یک سازه تحت بارگذاری چرخه ای چند محوری قرار می گیرد که طی آن تسلیم موضعی ماده رخ می دهد. در این مدل شما تجزیه و تحلیل خستگی سیکل پایین قطعه را بر اساس مدل اسمیت واتسون تاپر (SWT) انجام می دهید. به دلیل تسلیم موضعی، می توانید از دو روش برای به دست آوردن توزیع تنش و کرنش برای ارزیابی خستگی استفاده کنید. روش اول یک آنالیز الاستوپلاستیک کامل با سخت شدن سینماتیک است، در حالی که روش دوم یک آنالیز الاستیک خطی با اصلاح نوبر برای پلاستیسیته است. این مثال روش اول را بررسی می کند. در مدل تقریب شکاف به تحلیل خستگی سیکل پایین سیلندر با سوراخ ، همین مسئله با استفاده از رویکرد الاستیک (نوبر) حل شده است.
تعریف مدل
هندسه
یک استوانه حاوی سوراخی است که عمود بر محور آن سوراخ شده است. قطر بیرونی و داخلی سیلندر به ترتیب 200 و 180 میلی متر است. ارتفاع آن 100 میلی متر است. قطر سوراخ 20 میلی متر است. سیلندر توسط نیروی محوری بارگذاری می شود که در زمان تغییر می کند.
از آنجایی که ساختار و بارگذاری شامل چندین تقارن است، می‌توانید تنها 1/8 سیلندر را مدل کنید، که در شکل 1 نشان داده شده است .
شکل 1: هندسه مدل با وجوه محدود و بارگذاری شده.
خواص مواد
• | داده های الاستیک: ایزوتروپیک با E = 210 GPa، ν = 0.3 |
• | داده های انعطاف پذیری سخت شدن سینماتیکی: تنش تسلیم 380 مگاپاسکال، مدول مماس 75 گیگا پاسکال |
• | پارامترهای خستگی برای معادله SWT: |
– | σ f ‘ = 1323 مگاپاسکال |
– | b = – 0.097 |
– | ε f ‘ = 0.375 |
– | c = – 0.60 |
محدودیت ها
شرایط تقارن را در سه بخش تقارن نشان داده شده در شکل 1 اعمال کنید .
بار
مرز بارگذاری شده سیلندر تحت فشار 200 مگاپاسکال با تغییرات سینوسی با زمان قرار می گیرد. از آنجایی که مسئله شبه ایستا است، از زمان به صراحت در مسئله استفاده نمی شود. در عوض شما بار را به عنوان تابعی از یک پارامتر مدل می کنید و از حل کننده پارامتری برای ردیابی تاریخچه استفاده می کنید.
نتایج و بحث
تنش فون میزز هنگام رسیدن به حداکثر بار برای اولین بار (در مقدار پارامتر 0.25) در شکل 2 نشان داده شده است . توجه داشته باشید که از حد بازده 380 مگاپاسکال با یک عامل بزرگ فراتر رفته است و بنابراین می توانید انتظار کرنش های پلاستیکی قابل توجهی را داشته باشید.
پس از اتمام اولین چرخه بار، هیچ بار خارجی وجود ندارد. همانطور که در شکل 3 مشاهده می شود، تنش های پسماند داخلی همچنان بالا هستند .
برای نقطه ای که روی وجه سوراخ و در صفحه تقارن XY قرار دارد، بیشترین تنش ها در جهت Z ظاهر می شود . در شکل 4 ، می توانید توسعه تنش و کرنش نرمال را در این جهت در طول اولین چرخه بار دنبال کنید. تجمع کرنش پلاستیک در شکل 5 نشان داده شده است . این تغییر شکل پلاستیکی تکراری را می‌توان به‌عنوان محرک ایجاد ترک‌های خستگی در نظر گرفت.
پس از اجرای چرخه بار دوم، حلقه تنش-کرنش تکرار می‌شود و می‌توانید فرآیند را به حالت پایدار در نظر بگیرید. این در شکل 6 نشان داده شده است . ادامه تاریخچه کرنش پلاستیک معادل در شکل 7 نشان داده شده است .
شکل 2: سطح تنش فون میزس در اولین بار حداکثر
شکل 3: تنش معادل پسماند پس از اتمام اولین چرخه بار
شکل 4: تنش به عنوان تابعی از کرنش در طول اولین چرخه بار.
شکل 5: کرنش پلاستیکی معادل انباشته شده در طول اولین چرخه بار
شکل 6: تنش به عنوان تابعی از کرنش پس از دو سیکل بارگذاری
شکل 7: کرنش پلاستیک معادل انباشته شده در طی دو سیکل بارگذاری
نتیجه ارزیابی خستگی در شکل 8 در زیر نشان داده شده است. بحرانی ترین نقطه دارای عمر محاسبه شده تقریباً 7200 سیکل بار است.
شکل 8: نمودار طول عمر
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
دو مطالعه برای تجزیه و تحلیل الاستوپلاستیک استفاده می شود. مطالعه دوم شامل چرخه کرنش است که به ارزیابی خستگی منتقل می شود. نتایج حاصل از مطالعه اول را به عنوان شرایط اولیه می گیرد. این رویکرد ضروری نیست. از آنجایی که در مرحله مطالعه خستگی می توان بخشی از مطالعه را به عنوان تعریف چرخه بار انتخاب کرد.
مسیر کتابخانه برنامه: Fatigue_Module/Strain_Based/cylinder_with_hole_plastic
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 . |
سیلندر 1 (cyl1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius عدد 100 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 100 را تایپ کنید . |
سیلندر 2 (cyl2)
1 | روی Cylinder 1 (cyl1) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius عدد 90 را تایپ کنید . |
تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی cyl1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط شی cyl2 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
سیلندر 3 (cyl3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 10 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 220 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -110 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 50 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، محور y را انتخاب کنید . |
8 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
تفاوت 2 (dif2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی dif1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط شی cyl3 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 100 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 100 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 50 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
تقاطع 1 (int1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Intersection 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 تقاطع ، روی  Build All Objects کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
از یک دامنه اضافی برای کنترل مش استفاده کنید. توری باید در ناحیه ای نزدیک به سوراخ خوب باشد.
سیلندر 4 (cyl4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش Axis را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع محور ، محور y را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن ارتفاع ، 40 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن Radius عدد 15 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y عدد 80 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 50 را تایپ کنید . |
8 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
تقاطع 2 (int2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Intersection 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 تقاطع ، بخش تقاطع را پیدا کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
حذف نهادهای 1 (del1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Object را انتخاب کنید . |
4 | فقط شی cyl4 را انتخاب کنید. |
فرم اتحادیه (فین)
در نوار ابزار Geometry ، روی ساختن همه کلیک کنید .
ساختن همه کلیک کنید .
Mesh Control Domains 1 (mcd1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Virtual Operations کلیک کنید و Mesh Control Domains را انتخاب کنید . |
2 | در باله شی ، فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
مکانیک جامدات (جامدات)
تقارن 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک راست کرده و More Constraints>Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 6 و 7 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 |
برای | 0 | 0 | کنترل چرخه بار |
مکانیک جامدات (جامدات)
بار مرزی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Boundary Load را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای بار مرزی ، بخش Force را پیدا کنید . |
4 | بردار F A را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
0 | y |
-200[MPa]*sin(2*pi*para) | z |
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model Builder ، روی Linear Elastic Material 1 کلیک کنید .
پلاستیک 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Plasticity را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Plasticity ، بخش Plasticity Model را پیدا کنید . |
3 | زیربخش مدل سخت شدن ایزوتروپیک را پیدا کنید . از لیست، Perfectly plastic را انتخاب کنید . |
4 | زیربخش مدل سخت شدن سینماتیک را پیدا کنید . از لیست، خطی را انتخاب 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 | 210 [GPa] | پا | مدول یانگ و نسبت پواسون |
نسبت پواسون | نه | 0.3 | 1 | مدول یانگ و نسبت پواسون |
تراکم | rho | 0 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
تنش تسلیم اولیه | سیگماگ ها | 380[MPa] | پا | مدل مواد الاستوپلاستیک |
مدول مماس سینماتیکی | من | 75 [GPa] | پا | مدل مواد الاستوپلاستیک |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
مش پیش فرض نمی تواند این مشکل را حل کند، بنابراین باید آن را اصلاح کنید.
هنگامی که یک مش ایجاد شد، دامنه های کنترل مش حذف می شوند. برای بازگرداندن آنها، باید مش را پاک کنید.
2 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Clear Built Mesh کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات مش ، بخش Sequence Type را پیدا کنید . |
4 | از لیست، مش کنترل شده توسط کاربر را انتخاب کنید . |
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 4 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of elements ، عدد 6 را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 15 را تایپ کنید . |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در فیلد متنی Number of elements ، 4 را تایپ کنید . |
چهار وجهی رایگان 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1، روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و دو بار گزینه Move Down را انتخاب کنید . |
2 | روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب 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 | کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
4 | برای اضافه کردن پارا به عنوان پارامتر ادامه کلیک کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر |
پارا (کنترل چرخه بار) | محدوده (0,0.025,1) |
6 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 (First Load Cycle) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
8 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
استرس (جامد)
1 | در نوار ابزار استرس (جامد) ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار پیش فرض از آخرین مقدار پارامتر است که هیچ بار خارجی ندارد. تنش پسماند و جابجایی های مربوطه نشان داده شده است. ممکن است بخواهید مقیاس تغییر شکل را کاهش دهید تا دید بهتری داشته باشید.
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Stress (solid) را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید . |
تغییر شکل
1 | در پنجره Model Builder ، گره Volume 1 را گسترش دهید ، سپس روی Deformation کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش مقیاس را پیدا کنید . |
3 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 2000 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار استرس (جامد) ، روی  Plot کلیک کنید . |
اکنون، مقیاس را به حالت پیش فرض برگردانید و وضعیت تنش را در حداکثر کشش بررسی کنید.
5 | چک باکس Scale factor را پاک کنید . |
استرس (جامد)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Stress (solid) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (para) ، 0.25 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار استرس (جامد) ، روی  Plot کلیک کنید . |
کرنش پلاستیک
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 ، Plastic Strain را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
نمودار نقطه 1
1 | در نوار ابزار Plastic Strain ، روی  Point Graph کلیک کنید . |
2 | فقط نقطه 6 را انتخاب 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>Strain>solid.epe – Equivalent plastic strain را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Plastic Strain ، روی  Plot کلیک کنید . |
استرس در مقابل فشار
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 ، Stress vs. Strain را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
نمودار نقطه 1
1 | در نوار ابزار استرس در مقابل فشار ، روی نمودار  نقطه‌ای کلیک کنید . |
2 | فقط نقطه 6 را انتخاب 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>Stress Tensor (قاب فضایی ) – N/m²>solid.szz – تانسور تنش ، zz-component را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید . |
5 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش x-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Solid Mechanics>Strain>Srain tensor (قاب های مواد و هندسه )>solid.eZZ – Strain Tensor، ZZ-component را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار استرس در مقابل فشار ، روی  Plot کلیک کنید . |
مطالعه دیگری برای چرخه بار بعدی اضافه کنید.
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 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Study Extensions را پیدا کنید . |
2 | کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
3 |  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر |
پارا (کنترل چرخه بار) | محدوده (1,0.025,2) |
5 | برای گسترش بخش Values of Dependent Variables کلیک کنید . مقادیر اولیه متغیرهای حل شده برای زیربخش را بیابید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
6 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
7 | از لیست مطالعه ، مطالعه 1 (اولین چرخه بار )، ثابت را انتخاب کنید . |
8 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
9 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 (Steady State Load Cycle) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
10 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
11 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
نمودار نقطه 2
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Plastic Strain، روی Point Graph 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار نقطه ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 ( چرخه بارگذاری حالت ثابت )/راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست خط ، نقطه نقطه را انتخاب کنید . |
5 | از لیست Width ، 4 را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار Plastic Strain ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار نقطه 2
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Stress vs. Strain ، روی Point Graph 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار نقطه ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 ( چرخه بارگذاری حالت ثابت )/راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست خط ، نقطه نقطه را انتخاب کنید . |
5 | از لیست Width ، 4 را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار استرس در مقابل فشار ، 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، کادرهای حل را برای مطالعه 1 (اولین چرخه بارگذاری ) و مطالعه 2 ( چرخه بارگذاری حالت ثابت ) پاک کنید . |
5 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics بسته شود . |
خستگی (FTG)
مبتنی بر کرنش 1
1 | روی Component 1 (comp1)>Fatigue (ftg) کلیک راست کرده و ارزیابی مرزی Strain-Based را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Strain-Based ، بخش 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 . |
5 | قسمت تنظیمات ارزیابی را پیدا کنید . زیربخش تنظیمات صفحه بحرانی را پیدا کنید . در قسمت متن Q ، 16 را تایپ 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 شکل پذیری خستگی | epsilonf_CM | 0.375 | 1 | تابوت-منسون |
توان شکل پذیری خستگی | c_CM | -0.60 | 1 | تابوت-منسون |
ضریب قدرت خستگی | sigmaf_Basquin | 1323 [MPa] | پا | باسکین |
توان خستگی | b_Basquin | -0.097 | 1 | باسکین |
مدول یانگ | E | 210 [GPa] | پا | پایه ای |
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 3
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 2 ( سیکل بارگذاری حالت ثابت )، ثابت را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 3 (Fatigue, SWT) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
زندگی خستگی
1 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، Fatigue Life را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
2 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
3 | در قسمت متن عنوان ، Logarithm of lifetime را بر حسب تعداد چرخه تایپ کنید . |
4 | در پنجره Model Builder ، گره Fatigue Life را گسترش دهید . |
نشانگر 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Fatigue Life>Surface 1 را گسترش دهید ، سپس روی Marker 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نشانگر ، قسمت Text Format را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نمایش متن دقیق ، 2 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Fatigue Life ، روی  Plot کلیک کنید . |
