荷重履歴の概要

静的疲労解析：複数のFEA/荷重時刻歴荷重ケースの線形重ね合わせ

複数の荷重ケースが同時にあり、それらが全て他とは独立に変化するとき、線形重ね合わせの原理が全ての荷重ケースを一緒に統合するのに用いられ、全ての荷重の組み合わせによる計算点の応力変化が決められます。その式は:(1)

σ_{i j} (t) = \sum_{k = 1}^{n} (\frac{σ_{i j, k}}{P_{F E A, k}} P_{k} (t))

ここで、 $n$ は荷重ケースの全数、 $P_{k} (t)$ および $σ_{i j} (t)$ はそれぞれk番目の荷重時刻歴と、全応力テンソルの時間変動、 $P_{F E A, k}$ および $σ_{i j} (t)$ はそれぞれ、FE解析からのk番目の荷重振幅と応力テンソルです。

以下の等式は、時間tでのLDM、Scale、Offsetの各値が連携してFEA応力テンソルをスケーリングする方法を表しています。(2)

σ_{i j} (t) = \frac{σ_{i j . F E A}}{L D M} (P (t) S c a l e + O f f s e t)

ここで：

$σ_{i j} (t)$: 時間tにおける結果の応力テンソル
$σ_{i j . F E A}$: 静解析からの応力テンソル
$P (t)$: 時間tにおける荷重時刻歴のyポイント値

過渡疲労解析

過渡疲労解析の最中、荷重時刻歴入力は必要ありません。これは、過渡解析中に内部的に計算されるためです。

荷重時刻歴の圧縮

このオプションは計算時間を節約するのに用いられます。（しきい値で定義された）小さなサイクルと中間点が除去されます。

Figure 1. 小さなサイクルの除去を示すサンプル

小さなサイクルの除去の際、隣接する転換点は、差が最大レンジに相対しきい値をかけた値よりも小さいまたは等しい場合、それぞれのチャンネルから除去されます。ただし、山と谷が異なるチャンネルの異なる時間で起きる場合、位相の関係は保持されます。これは上のサンプルで示されます。最初のチャンネル（上）では、点4と5の絶対差が1の場合除去されます、しかし2番目のチャンネル（下）では、点1 と 2 はチャンネル間での位相関係を保持するため除去されません。

Figure 2. 中間点の除去を示すサンプル

中間点の除去は計算時間節約のためのもう一つの重要なメカニズムです。荷重時刻歴において、山でも谷でもない点はいずれも応力サイクルを決めるのに寄与しません。このような点は精度を損なうことなく疲労計算からふるい落とすことが可能であり、これにより計算時間は大幅に節減できます。例えば、Figure 2の左の列は３つの重ね合わされる荷重ケースの３つの荷重時刻歴をそれぞれ示しています。中間点を除去した後、右の列の様な３つの荷重時刻歴が得られ、これで左の列と同じ疲労の結果を得ることができますが、時間は大幅に短縮されます。このメカニズムはHyperLifeにビルトインされ、自動的に効果を表します。