0

خستگی تماس غلتشی در یک راهنمای خطی

View Categories

خستگی تماس غلتشی در یک راهنمای خطی

21 min read

PDF
خستگی تماس غلتشی در یک راهنمای خطی
معرفی
یک راهنمای خطی بالاتر از حد مشخصات سازنده بارگذاری شده است. این نگرانی ایجاد می شود که آیا بارهای تماس باعث ایجاد ریزش خستگی می شوند یا خیر. در یک تجزیه و تحلیل سیستم، کل راهنما مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است و بار تماسی که بیشتر آسیب رسان در مسیر راه آهن رخ می دهد، شناسایی شده است.
در این تحلیل، حرکت تماس غلتشی عنصر نورد با بارگذاری بیشتر شبیه‌سازی شده و خستگی با استفاده از مدل دانگ وان ارزیابی می‌شود.
تعریف مدل
راهنمای خطی شامل یک ریل، یک کالسکه، دو قسمت چرخشی در دو سر واگن و مجموعه های متعددی از زنجیر توپ است که بار را بین ریل و واگن منتقل می کند. کالسکه حاوی کانال‌های چرخشی است که عنصر نورد را به مسیر مسابقه هدایت می‌کند. بارهای سازه ای از طریق ریل، عناصر نورد و واگن منتقل می شوند. نقش قطعات چرخش این است که عناصر نورد را به یک الگوی چرخشی وادار کنند و از آلودگی جلوگیری کنند. یک توصیف شماتیک از یک راهنمای خطی در شکل 1 نشان داده شده است ، که در آن هر دو بخش گردش مجدد به منظور نشان دادن عناصر نورد حذف شده اند.
شکل 1: نمایش شماتیک یک راهنمای خطی.
سطح مقطع ریل در شکل 2 نشان داده شده است .
شکل 2: مقطع ریل.
ریل دارای چهار شیار راه آهن است که بارهای عمودی و افقی و همچنین ممان های پیچشی در آن ها منتقل می شود. زنجیر توپ از عناصر نورد زیادی تشکیل شده است و غیر معمول نیست که در شرایط بارگذاری بیش از 30 عنصر نورد به طور همزمان بار را از یک کالسکه به مسیر مسابقه منتقل کنند.
تجزیه و تحلیل سیستم انجام شده قبلی به این نتیجه رسیده است که عنصر نورد با بیشترین بارگذاری، 13.75  نیوتن را در زاویه 45 درجه انتقال می دهد.
خواص کشسانی ریل با مدول یانگ و نسبت پواسون به ترتیب 200  GPa و ν  =  0.30 تعریف شده است  . 
مدل عددی
بار تماس از عنصر نورد به عنوان یک بیضی فشار تماس مدل می شود. از آنجایی که شیار دارای شعاع 2  میلی متر و عنصر نورد دارای شعاع 1.8  میلی متر است، بار کل 13.75  نیوتن طبق نظریه هرتزی منجر به یک بیضی تماسی می شود که با مشخصه آن مشخص می شود.
•
حداکثر فشار تماس، p max  =  1.14  GPa
•
محور نیمه اصلی، a  =  161  میکرو متر
•
محور نیمه فرعی، b  =  36  میکرومتر .
در تجزیه و تحلیل تماس، اندازه عنصر از اهمیت زیادی برخوردار است. عناصر باید به اندازه کافی کوچک باشند تا فشار تماس روی سطح را به درستی حل کنند. با این حال، همانطور که با تماس غلتشی سروکار داریم، فشار تماس در امتداد سطح در حال حرکت است و بنابراین کل ناحیه تماس حرکتی باید از عناصر کوچک تشکیل شده باشد. علاوه بر این، بیشترین تنش های موثر و برشی در تجزیه و تحلیل تماس اغلب در سطح زیرسطحی، نزدیک به سطح یافت می شود. بنابراین، یک مش ریز نیز از طریق عمق مدل مورد نیاز است.
به منظور کاهش اندازه مدل، تنها یک  برش ریل به طول 3.6 میلی متر مدل سازی شده است. این طول مربوط به یک قطر عنصر نورد است. عناصر ظریف منطقه تماس در طول 500  میکرومتر قرار دارند که حدود 7 برابر بزرگتر از طول تماس در جهت نورد است.
بار تماس متحرک در طول کشش 400  میکرومتر با استفاده از 50 پله بار تجویز می شود. در هر مرحله مرکز بار 8  میکرومتر حرکت می کند . از آنجایی که محور بیضی در امتداد جهت حرکت 36  میکرومتر است ، تجزیه و تحلیل به 9 مرحله نیاز دارد تا بار از یک اندازه منطقه تماس عبور کند.
در مدل ریل بلند، نتایج خستگی ناشی از مقطع ریل در طول ریل ثابت خواهد بود. با استفاده از یک مسیر تماس کوتاه، نتایج در امتداد مقطع بسته به موقعیت در طول متفاوت خواهد بود. ابعاد استفاده شده از طول ریل و مسیر تماس برای جلوگیری از اثرات لبه هنگام ارزیابی نتایج خستگی در مرکز منطقه تماس خوب کافی است.
نتایج و بحث
تنش معادل حاصل از تماس عنصر غلتشی در شکل 3 نشان داده شده است . بالاترین جزء تنش، نرمال به سطح، از طریق فشار تماس از یک عنصر نورد تجویز می شود، به شکل 4 مراجعه کنید . با این حال حداکثر تنش معادل در سطح زیرسطحی دو برابر بیشتر از سطح آن است، به شکل 5 مراجعه کنید .
شکل 3: تنش معادل.
شکل 4: استرس تماسی.
شکل 5: تنش معادل از طریق عمق.
توسعه پروفیل تنش معادل از عمق، با عبور بار، در شکل 6 نشان داده شده است . به طور مشابه، توسعه نیمرخ تنش برشی از عمق، با عبور بار، در شکل 7 نشان داده شده است . از این ارقام مشخص می شود که مکان های بیشترین تنش های موثر و بیشترین تنش برشی بر هم منطبق نیستند. بیشترین تنش معادل 23.5  میکرومتر زیر سطح، در حالی که بیشترین تنش برشی 16.6  میکرومتر زیر سطح قرار دارد. این نشان می دهد که بارگذاری نامتناسب است. این دو مکان در شکل 8 و شکل 9 بیشتر مورد بررسی قرار گرفته اندزمانی که بار تماسی در امتداد سطح حرکت می کند، تاریخچه تنش نشان داده می شود.
شکل 6: توسعه نیمرخ تنش معادل در عمق با عبور بار.
شکل 7: توسعه پروفیل تنش برشی در عمق با عبور بار.
شکل 8: سابقه تنش معادل 23.5  میکرو متر زیر سطح.
شکل 9: سابقه تنش برشی 16.6  میکرومتر زیر سطح.
نتایج تحلیل خستگی در شکل 10 نشان داده شده است . از آنجایی که ضریب استفاده از خستگی نزدیک به 1.0 است، شکست خستگی ناشی از پوسته شدن مسیر مسابقه را می توان انتظار داشت.
شکل 10: ضریب استفاده از خستگی همانطور که توسط مدل Dang Van پیش بینی شده است.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_خستگی/بر اساس_استرس/راهنمای_خطی
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی  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
سپس هندسه مدل را بارگذاری کنید. اما ابتدا واحد طول را به میلی متر تغییر دهید.
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 .
واردات 1 (imp1)
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید .
3
 روی Browse کلیک کنید .
4
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل linear_guide_geometry.mphbin دوبار کلیک کنید .
5
 روی Import کلیک کنید .
انتخاب هایی ایجاد کنید تا ویژگی ها را راحت تر اعمال کنید.
تعاریف
حجم تماس
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Volume Contact را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
 روی دکمه Wireframe  Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . هندسه را بچرخانید و روی ناحیه تماس بزرگنمایی کنید.
4
فقط دامنه های 3-6 را انتخاب کنید.
منطقه تماس
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Contact Area را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
فقط مرزهای 30، 32، 39 و 41 را انتخاب کنید.
خط عمق تماس
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، خط عمق تماس را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Input  Entities را پیدا کنید . از لیست سطح موجودیت هندسی  ، Edge را انتخاب کنید .
4
فقط Edge 59 را انتخاب کنید.
5
 روی دکمه Wireframe  Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
بارگذاری پارامترهای مدل
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
 روی Load  from  File کلیک کنید .
4
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل linear_guide_parameters.txt دوبار کلیک کنید .
تعاریف
بارگذاری متغیرهای مدل
متغیرهای 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component  1  (comp1) روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید .
3
 روی Load  from  File کلیک کنید .
4
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل linear_guide_variables.txt دوبار کلیک کنید .
تابع بار را ایجاد کنید.
تحلیلی 1 (an1)
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  تجزیه و تحلیل کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای تحلیل ، cPos را در قسمت متن نام تابع  تایپ کنید .
3
قسمت Definition را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، alpha*(x-nStep/2)^3 را تایپ کنید .
4
قسمت Units را پیدا کنید . در قسمت متن تابع ، m را تایپ 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
200e9
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)
بار مرزی 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component  1  (comp1) روی Solid  Mechanics  (solid) کلیک راست کرده و Boundary  Load را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای بار مرزی  ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، منطقه تماس  را انتخاب کنید .
4
قسمت Force را پیدا کنید . از لیست نوع بار  ، فشار را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن p ، pMax*pMag را تایپ کنید .
محدودیت ثابت 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Fixed  Constraint را انتخاب کنید .
2
فقط مرز 6 را انتخاب کنید.
غلتک 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Roller را انتخاب کنید .
2
فقط مرزهای 1، 2، 13، 48 و 49 را انتخاب کنید.
یک مش با عناصر ظریف در مجاورت ناحیه تماس ایجاد کنید.
مش 1
مثلثی رایگان 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free  Triangular را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Free  Triangular ، بخش Boundary  Selection را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، منطقه تماس  را انتخاب کنید .
سایز 1
1
روی Free  Triangular  1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر  را پیدا کنید .
3
از لیست از پیش تعریف شده ، Extremely  fine را انتخاب کنید .
4
برای گسترش بخش پارامترهای اندازه عنصر  کلیک کنید . بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید .
5
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید .
6
کادر انتخاب حداکثر  اندازه عنصر را  انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.01 را تایپ کنید .
چهار وجهی رایگان 1
1
در نوار ابزار Mesh ، روی  Free  Tetrahedral کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Free  Tetrahedral ، بخش انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، دامنه را انتخاب کنید .
4
از لیست انتخاب ، حجم تماس  را انتخاب کنید .
سایز 1
1
روی Free  Tetrahedral  1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر  را پیدا کنید .
3
از لیست از پیش تعریف شده ، Extra  fine را انتخاب کنید .
توزیع 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Free  Tetrahedral  1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت Edge  Selection را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، خط عمق تماس  را انتخاب کنید .
4
بخش توزیع را پیدا کنید . از لیست نوع توزیع  ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید .
5
در قسمت متنی Number  of  Elements عدد 25 را تایپ کنید .
6
در قسمت متن نسبت عنصر ،  2 را تایپ کنید .
7
تیک Reverse  direction را انتخاب کنید .
Tetrahedral رایگان 2
در نوار ابزار Mesh ، روی  Free  Tetrahedral کلیک کنید .
سایز 1
1
روی Free  Tetrahedral  2 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر  را پیدا کنید .
3
روی دکمه Custom کلیک کنید .
4
قسمت پارامترهای اندازه عنصر  را پیدا کنید .
5
کادر حداقل  اندازه عنصر  را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.1 را تایپ کنید .
6
 روی ساخت  همه کلیک 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
 روی افزودن کلیک کنید .
5
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام پارامتر
لیست مقادیر پارامتر
واحد پارامتر
n (مرحله تجزیه و تحلیل)
محدوده (0،1، nStep)
از یک حل‌کننده تکراری استفاده کنید که برای مدل‌های بزرگ با شرایط مناسب، مانند بلوک، کارآمد باشد.
راه حل 1 (sol1)
1
در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show  Default  Solver کلیک کنید .
2
در پنجره Model  Builder ، گره Solution  1  (sol1) را گسترش دهید .
3
در پنجره Model  Builder ، گره Study  1>Solver  Configurations>Solution  1  (sol1)>Stationary  Solver  1 را گسترش دهید .
4
روی Study  1>Solver  Configurations>Solution  1  (sol1)>Stationary  Solver  1>Suggested  Iterative  Solver  (جامد) کلیک راست کرده و Enable را انتخاب کنید .
5
در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
مطالعه 1/آینه سه بعدی
1
در پنجره Model  Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید .
2
روی Results>Datasets کلیک راست کرده و More  3D  Datasets>Mirror  3D را انتخاب کنید .
3
در پنجره تنظیمات برای Mirror  3D ، Study1/Mirror 3D را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
4
قسمت Plane  Data را پیدا کنید . از لیست هواپیما ، XZ-planes را انتخاب کنید .
سطح: استرس معادل
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Results روی Stress  (solid) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی  ، سطح: استرس معادل را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Study1/Mirror  3D را انتخاب کنید .
4
از لیست مقدار پارامتر  (n) 25 را انتخاب کنید .
5
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید . از لیست View ، نمای جدید  را انتخاب کنید  تا یک نمای اختصاصی برای این طرح ایجاد کنید.
6
در نوار ابزار Surface: Equivalent Stress ، روی  Plot کلیک کنید .
جلد 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Surface:  Equivalent  Stress 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 فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید .
4
 روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید و برای بازتولید شکل 3 به صورت دستی زوم کنید .
5
 برای بازیابی حالت مات، دوباره روی دکمه شفافیت در نوار ابزار گرافیک کلیک کنید .
سطح: استرس معادل
برای ایجاد شکل 4، گروه نمودار را کپی کنید .
سطح: استرس تماسی
1
در پنجره Model  Builder ، روی Surface:  Equivalent  Stress کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی  ، Surface: Contact Stress را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید . از لیست View ، نمای جدید را  انتخاب کنید .
4
در نوار ابزار Surface: Contact Stress ، روی  Plot کلیک کنید .
جلد 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Surface:  Contact  Stress را گسترش دهید ، سپس روی Volume  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace  Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component  1  (comp1)>Solid  Mechanics>Stress>Principal  stresses>solid.sp3  –  تنش اصلی سوم  – N/m² را انتخاب کنید .
3
قسمت Coloring  and  Style را پیدا کنید . از لیست تبدیل جدول رنگ  ، Reverse را انتخاب کنید .
4
کمی بزرگنمایی کنید و با شکل 4 مقایسه کنید .
بررسی تنش ها در سطح زیرسطحی؛ شکل 5 را ببینید .
Study1/Cut Plane: Through Thickness
1
در نوار ابزار نتایج ، بر روی  Cut  Plane کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Cut  Plane ، Study1/Cut Plane: Through Thickness را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
سطح زیرین: تنش معادل
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  2D  Plot  Group کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی  ، Subsurface: Equivalent Stress را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مقدار پارامتر  (n) 25 را انتخاب کنید .
4
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید . از لیست View ، نمای جدید را  انتخاب کنید .
5
در نوار ابزار Subsurface: Equivalent Stress ، روی  Plot کلیک کنید .
سطح 1
1
روی Subsurface:  Equivalent  Stress کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace  Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component  1  (comp1)>Solid  Mechanics>Stress>solid.mises  –  von  Mises  stress  –  N/m² را انتخاب کنید .
3
قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید .
ارزیابی تنش ها در امتداد یک خط مرکزی زیرسطحی. شکل 6 و شکل 7 را ببینید .
از طریق ضخامت: استرس معادل
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  ، Through Thickness: Equivalent Stress را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
نمودار خطی 1
1
روی Through  Thickness:  Equivalent  Stress کلیک راست کرده و Line  Graph را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای نمودار خط  ، بخش Selection را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، خط عمق تماس  را انتخاب کنید .
4
روی Replace  Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis  Data کلیک کنید . از منو، Component  1  (comp1)>Solid  Mechanics>Stress>solid.mises  –  von  Mises  stress  –  N/m² را انتخاب کنید .
5
قسمت y-Axis  Data را پیدا کنید . از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید .
6
قسمت x-Axis  Data را پیدا کنید . از لیست پارامتر ، طول قوس معکوس را  انتخاب کنید .
از طریق ضخامت: استرس معادل
1
در پنجره Model  Builder ، روی Through  Thickness:  Equivalent  Stress کلیک کنید .
2
در پنجره Settings for 1D  Plot  Group ، قسمت Plot  Settings را پیدا کنید .
3
چک باکس x-axis  label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Depth (mm) را تایپ کنید .
از طریق ضخامت: تنش برشی
1
روی Through  Thickness:  Equivalent  Stress کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی  ، Through Thickness: Shear Stress را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
نمودار خطی 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Through  Thickness:  Shear  Stress را گسترش دهید ، سپس روی Line  Graph  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای نمودار خط  ، 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.sxy – Stress Tensor، xy-component را انتخاب کنید .
بیشترین تنش معادل و بیشترین تنش برشی در سطوح مختلف زیرسطحی یافت می شود. ایجاد مجموعه داده های جدید به منظور ارزیابی تاریخچه استرس در این سطوح و بازتولید شکل 8 و شکل 9 .
Cut Point 3D: Max Mises
1
در نوار ابزار نتایج ، بر روی  Cut  Point  3D کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Cut  Point  3D ، Cut Point 3D: Max Mises را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Point  Data را پیدا کنید . در قسمت متن X ، 0 را تایپ کنید .
4
در قسمت متن Y ، 7.5-2.0235*cos(45[deg]) را تایپ کنید .
5
در قسمت متن Z ، 14-2.0235*sin(45[deg]) را تایپ کنید .
Cut Point 3D: Max Shear
1
روی Cut  Point  3D:  Max  Mises کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Cut  Point  3D ، Cut Point 3D: Max Shear را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
3
قسمت Point  Data را پیدا کنید . در قسمت متن Y ، 7.5-2.0166*cos(45[deg]) را تایپ کنید .
4
در قسمت متن Z ، 14-2.0166*sin(45[deg]) را تایپ کنید .
نقطه مکس میزس: مولفه های استرس
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  1D  Plot  Group کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی  ، Point of Max Mises: Stress Components را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut  Point  3D:  Max  Mises را انتخاب کنید .
نمودار نقطه 1
1
روی Point  of  Max  Mises:  Stress  Components کلیک راست کرده و Point  Graph را انتخاب کنید .
2
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>solid.mises – von Mises stress – N/m² را انتخاب کنید .
3
قسمت y-Axis  Data را پیدا کنید . از لیست واحد ، MPa را انتخاب کنید .
4
قسمت x-Axis  Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن Expression ، cPos(n) را تایپ کنید .
6
برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show  legends را انتخاب کنید .
7
از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید .
8
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
میزس
نمودار نقطه 2
1
روی Point  Graph  1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
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.sxx – Stress Tensor، xx-component را انتخاب کنید .
3
قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
sx
نمودار نقطه 3
1
روی Point  Graph  2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
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.syy – تانسور تنش ، y-component را انتخاب کنید .
3
قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
و & sz
نمودار نقطه 4
1
روی Point  Graph  3 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
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.sxy – Stress Tensor، xy-component را انتخاب کنید .
3
قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
sxy & sxz
نمودار نقطه 5
1
روی Point  Graph  4 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
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.syz – تانسور استرس ، yz-component را انتخاب کنید .
3
قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
افسانه ها
شما هستید
4
در نوار ابزار Point of Max Mises: Stress Components ، روی  Plot کلیک کنید .
نقطه مکس میزس: مولفه های استرس
1
در پنجره Model  Builder ، روی Point  of  Max  Mises:  Stress  Components 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
چک باکس x-axis  label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Load location (mm) را تایپ کنید .
6
کادر بررسی برچسب محور y  را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Stress (MPa) را تایپ کنید .
7
در نوار ابزار Point of Max Mises: Stress Components ، روی  Plot کلیک کنید .
نقطه حداکثر برشی: اجزای استرس
1
روی Point  of  Max  Mises:  Stress  Components کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی  ، نقطه نقطه حداکثر برش: اجزای استرس را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut  Point  3D:  Max  Shear را انتخاب کنید .
4
در نوار ابزار Point of Max Shear: Stress Components ، روی  Plot کلیک کنید .
حال، تحلیل خستگی را انجام دهید.
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 .
6
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Physics کلیک کنید تا پنجره Add  Physics بسته شود .
خستگی (FTG)
مبتنی بر استرس 1
1
روی Component  1  (comp1)>Fatigue  (ftg) کلیک راست کرده و دامنه ارزیابی مبتنی بر استرس را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای مبتنی بر استرس ، قسمت انتخاب دامنه  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، حجم تماس  را انتخاب کنید .
4
قسمت Fatigue  Model  Selection را پیدا کنید . از لیست Criterion ، Dang  Van را انتخاب کنید .
5
قسمت Solution  Field را پیدا کنید . از لیست رابط فیزیک  ، مکانیک جامدات (جامد) را انتخاب کنید .
مواد
مواد 1 (mat1)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Component  1  (comp1)>Materials روی Material  1  (mat1) کلیک 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
ضریب حساسیت به تنش هیدرواستاتیک
a_DangVan
0.23
1
دانگ وان
فاکتور حد
b_DangVan
248 [MPa]
پا
دانگ وان
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
Study2/Mirror 3D
1
در پنجره Model  Builder ، روی Study1/Mirror  3D کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Mirror  3D ، بخش Data را پیدا کنید .
3
از لیست مجموعه داده ، مطالعه  2/راه حل  2  (sol2) را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتار Label ، Study2/Mirror 3D را تایپ کنید .
ضریب مصرف خستگی (ftg)
1
در پنجره Model  Builder ، در بخش Results روی Fatigue  Usage  Factor  (ftg) کلیک کنید .
2
در پنجره Settings for 3D  Plot  Group ، بخش Data را پیدا کنید .
3
از لیست Dataset ، Study2/Mirror  3D را انتخاب کنید .
برای ایجاد شکل 10 ، خستگی را در سطح زیرسطحی ارزیابی کنید .
Study2/Cut Plane: Through Thickness
1
در پنجره Model  Builder ، روی Study1/Cut  Plane:  Through  Thickness کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Cut  Plane ، قسمت Data را پیدا کنید .
3
از لیست مجموعه داده ، مطالعه  2/راه حل  2  (sol2) را انتخاب کنید .
4
در قسمت نوشتار Label ، Study2/Cut Plane: Through Thickness را تایپ کنید .
زیرسطحی: فاکتور استفاده از خستگی
1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add  Plot  Group کلیک کنید و 2D  Plot  Group را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی  ، Subsurface: Fatigue Usage Factor را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید .
3
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Study2/Cut  Plane:  Through  Thickness را انتخاب کنید .
4
قسمت Plot  Settings را پیدا کنید . از لیست View ، View  2D  5 را انتخاب کنید .
سطح 1
1
روی Subsurface:  Fatigue  Usage  Factor کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی Replace  Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component  1  (comp1)>Fatigue>ftg.fus  –  Fatigue  usage  factor را انتخاب کنید .
3
در نوار ابزار Subsurface: Fatigue Usage Factor ، روی  Plot کلیک کنید .
What are your Feelings