HL-T：1080 PSD応力を使用したランダム疲労解析

本チュートリアルでは、以下のことを行います：
  • モデルをHyperLifeにインポートする
  • FE結果ファイルにPSD応力（Segalmanによるフォンミーゼス応力または絶対値最大主応力）のあるランダム応答サブケースが含まれていることを確認する
  • ランダム（PSD応力）荷重タイプのSNモジュールを選択し、必要なパラメータを定義する
  • 材料を作成して割り当てる
  • ランダム応答疲労イベントを作成する
  • 結果を評価して表示する
開始する前に、このチュートリアルで使用するファイルを作業ディレクトリにコピーします。

モデルの読み込み

  1. HomeツールのFilesツールグループから、Open Modelツールをクリックします。


    Figure 1.
  2. Load model and resultダイアログから、モデルファイルを参照してHL-1080\Plate_Random.h3dを選択します。
    Load Result欄に自動的に入力されます。このチュートリアルでは、モデルと結果の両方に同じファイルを使用します。
  3. Applyをクリックします。


    Figure 2.
Tip: WindowsブラウザからHyperLife modeling windowに .h3dファイルをドラッグアンドドロップして、モデルをすばやくインポートします。

FE結果ファイルにPSD応力のあるランダム応答サブケースが含まれていることを確認

このタイプの解析を実行するには、両方必要です。

  1. Results Browserから、2つ目のドロップダウンメニューをクリックし、Subcase 3 (random)を選択します。
    Results Browser が開かれていない場合は、menu barから、View > Browser をクリックします。


    Figure 3.
  2. View Controlsツールバーからをクリックします。
    Contourパネルが開きます。
  3. panel areaから、最初のResult typeドロップダウンメニューからPSD Element Stresses (2D) (s)を選択します。


    Figure 4.
  4. Applyをクリックします。
    モデルのコンターが表示されます。
  5. 更新されたPDS要素応力プロットをmodeling windowで確認し、panel areaでClear Contourを選択します。
  6. Contourパネルを終了します。

疲労モジュールの定義

  1. SNツールをクリックします。
    SNツールには、デフォルトの疲労モジュールが選択されているはずです。選択されていない場合は、疲労モジュールアイコンの横にある矢印をクリックし、使用可能なオプションのリストを表示します。


    Figure 5.
    SNダイアログが開きます。
  2. SN構成パラメータを定義します。
    1. 設定方法にUni Axialを選択します。
    2. FEモデルの単位としてMPaを選択します。
    3. 耐久確実性の値として0.5と入力します。
    4. 平均応力補正にNONEを選択します。
      Note: 平均応力補正は、静的サブケースがイベントに追加される場合にのみ適用されます。
    5. レイヤー選択にWorstを選択します。
    6. 荷重タイプにRandom (PSD Stresses)を選択します。
      応力の組み合わせとしてフォンミーゼスが自動的に選択されます。
      Note: ランダム疲労でSNモジュールを使用する場合、絶対最大主値はドロップダウンからも入手できます。ENの場合、フォンミーゼス応力の組み合わせのみがサポートされます。
    7. デフォルトのランダム応答値を受け入れます。

      Stress Range Upper Limit（Calculated）：応力範囲の上限を計算します。これは、2*RMS応力*係数として計算されます（デフォルトの係数= 8）。RMS応力はランダム応答サブケースから出力されます。対象となる応力範囲は、上記の計算された応力によって制限されます。計算された値を上回る応力は、ランダム疲労損傷計算では考慮されません。応力範囲の上限は、User Inputオプションを介して直接入力することもできます。

      Stress Range Width（Calculated）：確率を計算する応力範囲の幅を計算します。デフォルトは100で、最初のbinは0.0から始まり計算された幅までとなります。応力範囲の幅は、応力範囲の上限 / Stress Range Width (Calculated)と計算されます。応力範囲の幅は、User Inputオプションを介して直接入力することもできます。



    Figure 6.
  3. ダイアログを終了します。

材料の割り当て

  1. Materialツールをクリックします。


    Figure 7.
    Assign Materialダイアログが開きます。
  2. Plateパートの横のチェックボックスをアクティブにします。
  3. 新しい材料を作成します。
    1. My Materialタブをクリックします。
    2. をクリックして、新しい材料を作成します。
    3. Elastic modulusを200000に設定します。
    4. Input methodをSlope-intcept,2-segに変更します。
    5. UTSを2000に設定します。
    6. Yield Strengthを1800に設定します。
    7. Poisson's Ratioを0.334に設定します。
    8. SNタブで、Fatigue strength coefficient or Curve intercept (SR1)を1040に設定します。
    9. First fatigue strength exponent or Slope (B1)を-0.231に設定します。
    10. Cyclic limit of endurance or Transition point (NC1)を600000に設定します。
    11. Second fatigue strength exponent (B2)を-0.11に設定します。
    12. Fatigue limitを10に設定します。
    13. Standard error値を0.01に設定します。
    14. Plot & Saveをクリックします。


      Figure 8.
  4. Mat_SN("n")を右クリックし、Add to Assign Material Listを選択します。
  5. Assign Material Dataタブに戻り、PlateのMaterialドロップダウンメニューからMat_SN("n")を選択します。
    Materialリストには、Material DatabaseおよびMy Materialから選択された材料が入力されます。


    Figure 9.
  6. ダイアログを終了します。

ランダム応答イベントの作成

  1. Load Mapツールをクリックします。


    Figure 10.
    Load Mapダイアログが開きます。

    デフォルトでは、PSDストレスが選択されたチャンネルタイプであり、変更できません。

  2. Subcase 3 (random)を選択します。
  3. ダイアログの下半分で、をクリックしてEvent_1ヘッダーを作成します。
    Subcase 3はイベントの下にリストされます。
  4. Event_1チェックボックスを選択します。


    Figure 11.
    Note: ランダム応答サブケースはイベントごとに1つだけ選択できます。
  5. ダイアログを終了します。
Note: 平均応力補正を適用する場合、静的サブケース（結果ファイルに存在する場合）は、Subcaseウィンドウにリストされ、イベントにドラッグアンドドロップできます（チャンネルをペアにする必要はありません）。

結果の評価と表示

  1. Evaluateツールグループから、Run Analysisツールをクリックします。


    Figure 12.
    Evaluateダイアログが開きます。


    Figure 13.
  2. Optional: 実行の名前を入力します。
  3. Runをクリックします。
    結果ファイルがホームディレクトリに保存され、Run Statusダイアログが開きます。
  4. 実行が完了したら、View Current Resultsをクリックします。
  5. Results Explorerを使用して、各種結果を可視化します。


    Figure 14.


    Figure 15.