MATFAT
バルクデータエントリ 疲労解析用の材料特性を定義します。
フォーマット
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MATFAT | MID | UNIT | LENUNIT | ||||||
STATIC | YS | UTS |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SN | SRI1 | B1 | NC1 | B2 | FL | SE | |||
FINDLEY | TFP | MSS1 | MSS2 | MSS3 | MSS4 | A/R |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SPWLD | MSS1 | MSS2 | MSS3 | MSS4 | R | A/R | |||
SR1_SP1 | B1_SP1 | NC1_SP1 | B2_SP1 | FL_SP1 | SE_SP1 | ||||
SR1_SP2 | B1_SP2 | NC1_SP2 | B2_SP2 | FL_SP2 | SE_SP2 | ||||
SR1_SP3 | B1_SP3 | NC1_SP3 | B2_SP3 | FL_SP3 | SE_SP3 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SMWLD | MSS1 | MSS2 | MSS3 | MSS4 | A/R | ||||
SR1_SM1 | B1_SM1 | NC1_SM1 | B2_SM1 | FL_SM1 | SE_SM1 | ||||
SR1_SM2 | B1_SM2 | NC1_SM2 | B2_SM2 | FL_SM2 | SE_SM2 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SMWLD | NORMAL | MSSN1 | MSSN2 | MSSN3 | MSSN4 | A/R | |||
SR1_SMN1 | B1_SMN1 | NC1_SMN1 | B2_SMN1 | FL_SMN1 | SE_SMN1 | ||||
SR1_SMN2 | B1_SMN2 | NC1_SMN2 | B2_SMN2 | FL_SMN2 | SE_SMN2 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SMWLD | SHEAR | MSSSH1 | MSSSH2 | MSSSH3 | MSSSH4 | A/R | |||
SR1_SMSH | B1_SMSH | NC1_SMSH | B2_SMSH | FL_SMSH | SE_SMSH |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SNTBL | REFTYPE | logSE | Nc1 | Nc | FINDLEY | STSTYPE | |||
REFVAL1 | A1 | B1 | A2 | B2 | A3 | B3 | |||
A4 | B4 | A5 | B5 | ... | |||||
REFVAL2 | A1 | B1 | A2 | B2 | A3 | B3 | |||
A4 | B4 | A5 | B5 | ... | |||||
REFVAL3 | A1 | B1 | A2 | B2 | A3 | B3 | |||
A4 | B4 | A5 | B5 | ... | |||||
... |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
EN | Sf | b | c | Ef | np | Kp | Nc | ||
SEe | SEp | A/R | |||||||
tfp | gfp | bg | cg | CoefKp90 | Coefnp90 | MXLMSTRN | |||
FSParm | BMParm |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
FOS | Tfl | Hss | STHETA | SSHEAR |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
STSGRD | CRTDIS | FKM_aG | FKM_bG | TFKM |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SOLDER | Wp | Wcrp | b1w | Cp | b1e |
定義
フィールド | 内容 | SI単位の例 |
---|---|---|
MID | MAT1バルクデータエントリの識別番号に対応する材料識別番号。 デフォルトなし(整数 > 0) |
|
UNIT | YS、UTS、SRI1、FL、Sf、およびKpフィールドに指定する応力値の単位を定義します。詳細については、単位系をご参照ください。
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|
LENUNIT | 長さの単位。詳細については、単位系をご参照ください。
|
|
STATIC | 静的材料特性が次に続くフィールドで定義されることを示します。 | |
YS | 降伏強度。 1 (実数 > 0.0、または空白) |
|
UTS | 最大引張り強度。 1 (実数 > 0.0、または空白) |
|
SN | SN解析の疲労材料特性が次に続くことを示します。 | |
SRI1 | 疲労強度係数。両対数スケールの1サイクルにおけるSNカーブの応力範囲切片です。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
|
B1 | 最初の疲労強度指数。これは2通りの方法で入力できます:
デフォルトなし(実数 ≠ 0.0) |
|
NC1 | 1セグメントのSNカーブでは、これはサイクル耐久限界です(図 1のNC1をご参照ください)。 2セグメントのSNカーブでは、これは移行ポイントです(図 3のNC1をご参照ください)。 デフォルトなし(実数 ≥ 1000.0) |
|
B2 | 2番目の疲労強度指数。これは2通りの方法で入力できます:
デフォルト = 0.0(実数) |
|
FL | 疲労限界。応力範囲がFL未満である場合、損傷はありません(図 1と図 3のFLをご参照ください)。 6 (実数 ≥ 0.0、または空白) |
|
SE | Log(N)の標準誤差。 デフォルト = 0.0(実数 ≥ 0.0) |
|
FINDLEY | Findleyモデルの定数k デフォルト = 0.3(実数 > 0.0) |
|
TFP | 範囲に基づいたせん断疲労強度係数(
)。この値は、EN継続行でTFPに対して定義された値の2倍である必要があります。 デフォルト = 空白 (実数 > 0.0) |
|
MSSi | FKMガイドラインに基づく平均応力補正のための平均応力感度パラメータ。これらは、FATPARMのSTRESS継続行のUCORRECTフィールドがFKM/FKM2に設定されているか、FATPARMのMCORRECT継続行のMCiフィールドがFKMに設定されている場合にのみ使用されます。 11
注: 、MSS3、およびMSS4は、これらすべてが空白の場合にのみ空白にできます。いずれかを指定する場合、MSS1、MSS2、MSS3、およびMSS4の4つすべてに入力する必要があります。
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A/R | 定義されたSNカーブの解釈を定義します。
|
|
SPWLD | スポット溶接疲労解析の疲労材料特性が次に続くことを示します。これに続くシーム溶接プロパティは、Volvo法にのみ適用できます。 | |
MSSi | FKMガイドラインに基づく平均応力補正のための平均応力感度パラメータ。これらは、FATPARMのSPWLD継続行のUCORRECTフィールドがFKMまたはFKM2に設定されている場合にのみ使用されます。 11
注: 、MSS3、およびMSS4は、これらすべてが空白の場合にのみ空白にできます。いずれかを指定する場合、MSS1、MSS2、MSS3、およびMSS4の4つすべてに入力する必要があります。
|
|
R | スポット溶接のSNカーブが入力される応力比Rを示します。 2 11 デフォルト = 0.0または-1.0 |
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A/R | 定義されたSNカーブの解釈を定義します。
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SR1_SPi | 疲労強度係数。両対数スケールの1サイクルにおけるSNカーブの応力範囲切片です。 ここで、i=1、2、3は、スポット溶接疲労解析におけるシート1、シート2、およびナゲットをそれぞれ表します。 デフォルトについては12(実数 > 0.0) |
|
B1_SPi | 最初の疲労強度指数。両対数スケールのSNカーブにおける最初のセグメントの勾配です。 ここで、i=1、2、3は、スポット溶接疲労解析におけるシート1、シート2、およびナゲットをそれぞれ表します。 デフォルトについては12(実数 < 0.0) |
|
NC1_SPi | 1セグメントのSNカーブでは、これはサイクル耐久限界です(図 1のNC1)。 2セグメントのSNカーブでは、これは移行ポイントです(図 3のNC1)。 ここで、i=1、2、3は、スポット溶接疲労解析におけるシート1、シート2、およびナゲットをそれぞれ表します。 デフォルトについては12(実数 ≥ 1000.0) |
|
B2_SPi | 2番目の疲労強度指数。両対数スケールのSNカーブにおける2番目のセグメントの勾配です。 ここで、i=1、2、3は、スポット溶接疲労解析におけるシート1、シート2、およびナゲットをそれぞれ表します。 デフォルト = 0.0(実数 < 0.0) |
|
FL_SPi | 疲労限界。応力範囲がFL未満である場合、損傷はありません(図 1と図 3のFL)。 6 ここで、i=1、2、3は、スポット溶接疲労解析におけるシート1、シート2、およびナゲットをそれぞれ表します。 (実数 ≥ 0.0、または空白) |
|
SE_SPi | Log(N)の標準誤差。 ここで、i=1、2、3は、スポット溶接疲労解析におけるシート1、シート2、およびナゲットをそれぞれ表します。 デフォルト = 0.0(実数 ≥ 0.0) |
|
SMWLD | シーム溶接疲労解析の疲労材料特性が次に続くことを示します。これに続くシーム溶接プロパティは、Volvo法にのみ適用できます。 | |
MSSi | FKMガイドラインに基づく平均応力補正のための平均応力感度パラメータ。これらは、FATPARMのSPWLD継続行のUCORRECTフィールドがFKMまたはFKM2に設定されている場合にのみ使用されます。 11
注: 、MSS3、およびMSS4は、これらすべてが空白の場合にのみ空白にできます。いずれかを指定する場合、MSS1、MSS2、MSS3、およびMSS4の4つすべてに入力する必要があります。
|
|
A/R | 定義されたSNカーブの解釈を定義します。
|
|
SR1_SMi | 疲労強度係数。両対数スケールの1サイクルにおけるSNカーブの応力範囲切片です。 ここで、i=1、2は、それぞれシーム溶接疲労解析における曲げのSNと膜のSNを表します。 デフォルトについては13(実数 > 0.0) |
|
B1_SMi | 最初の疲労強度指数。両対数スケールのSNカーブにおける最初のセグメントの勾配です。 ここで、i=1、2は、それぞれシーム溶接疲労解析における曲げのSNと膜のSNを表します。 デフォルトについては13(実数 < 0.0) |
|
NC1_SMi | 1セグメントのSNカーブでは、これはサイクル耐久限界です(図 1のNC1)。 2セグメントのSNカーブでは、これは移行ポイントです(図 3のNC1)。 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における曲げSNと膜SNをそれぞれ表します。 デフォルトについては13(実数 ≥ 1000.0) |
|
B2_SMi | 2番目の疲労強度指数。両対数スケールのSNカーブにおける2番目のセグメントの勾配です。 ここで、i=1、2は、それぞれシーム溶接疲労解析における曲げのSNと膜のSNを表します。 デフォルト = 0.0 (実数 ≤ 0.0) |
|
FL_SMi | 疲労限界。応力範囲がFL未満である場合、損傷はありません(図 1と図 3のFL)。 6 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における曲げSNと膜SNをそれぞれ表します。 (実数 > 0.0、または空白) |
|
SE_SMi | Log(N)の標準誤差。 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における曲げSNと膜SNをそれぞれ表します。 デフォルト = 0.0(実数 ≥ 0.0) |
|
SMWLD | シーム溶接疲労解析の疲労材料特性が次に続くことを示します。これに続くシーム溶接プロパティは、Joint Line法にのみ適用できます。 15 | |
NORMAL | このブロックにあるSN曲線プロパティが法線応力のプロパティであることを示すフラグ。 15 | |
MSSNi | FKMガイドラインに基づく法線応力のSN曲線に対する平均応力補正に使用する平均応力感度パラメータ。これらは、FATPARMのSMWLD継続行のUCORRECTフィールドがFKMまたはFKM2に設定されている場合にのみ使用されます。 11
注: 、MSS3、およびMSS4は、これらすべてが空白の場合にのみ空白にできます。いずれかを指定する場合、MSS1、MSS2、MSS3、およびMSS4の4つすべてに入力する必要があります。
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|
A/R | 定義した法線応力ベースのSN曲線の解釈を定義します。
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SR1_SMNi | 法線応力ベースのSN曲線の疲労強度係数。両対数スケールの1サイクルにおけるSN曲線の応力範囲での切片です。 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における法線応力ベースのSN曲線の横方向SNと縦方向SNをそれぞれ表します。 デフォルトについては、13(実数 > 0.0) |
|
B1_SMNi | 法線応力ベースのSN曲線にある1番目の疲労強度指数。両対数スケールのSN曲線にある最初のセグメントの勾配です。 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における法線応力ベースのSN曲線の横方向SNと縦方向SNをそれぞれ表します。 デフォルトについては、13(実数 < 0.0) |
|
NC1_SMNi | 1セグメントのSN曲線では、これは法線応力ベースのSN曲線のサイクル耐久限界です(図 1のNC1)。 2セグメントのSN曲線では、これは法線応力ベースのSN曲線の移行ポイントです(図 3のNC1)。 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における法線応力ベースのSN曲線の横方向SNと縦方向SNをそれぞれ表します。 デフォルトについては、13(実数 > 1000.0) |
|
B2_SMNi | 法線応力ベースのSN曲線にある2番目の疲労強度指数。両対数スケールのSN曲線にある2番目のセグメントの勾配です。 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における法線応力ベースのSN曲線の横方向SNと縦方向SNをそれぞれ表します。 デフォルト = 0.0 (実数 < 0.0) |
|
FL_SMNi | 法線応力ベースのSN曲線の疲労限界。応力範囲がFL未満である場合、損傷はありません(図 1 と図 3のFL)。 6 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における法線応力ベースのSN曲線の横方向SNと縦方向SNをそれぞれ表します。 (実数 > 0.0、または空白) |
|
SE_SMNi | 法線応力ベースのSN曲線におけるLog(N)の標準誤差。 ここで、i=1、2は、シーム溶接疲労解析における法線応力ベースのSN曲線の横方向SNと縦方向SNをそれぞれ表します。 デフォルト = 0.0(実数 > 0.0) |
|
SMWLD | シーム溶接疲労解析の疲労材料特性が次に続くことを示します。これに続くシーム溶接プロパティは、Joint Line法にのみ適用できます。 15 | |
SHEAR | このブロックにあるSN曲線プロパティがせん断応力のプロパティであることを示すフラグ。せん断応力ブロックは、Joint Lineシーム溶接法ではオプションです。 15 | |
MSSSHi | FKMガイドラインに基づくせん断応力のSN曲線に対する平均応力補正に使用する平均応力感度パラメータ。これらは、FATPARMのSMWLD継続行のUCORRECTフィールドがFKMまたはFKM2に設定されている場合にのみ使用されます。 11
注: 、MSS3、およびMSS4は、これらすべてが空白の場合にのみ空白にできます。いずれかを指定する場合、MSS1、MSS2、MSS3、およびMSS4の4つすべてに入力する必要があります。
|
|
A/R | 定義したせん断応力ベースのSN曲線の解釈を定義します。
|
|
SR1_SMSH | せん断応力ベースのSN曲線の疲労強度係数。両対数スケールの1サイクルにおけるSN曲線の応力範囲での切片です。 デフォルトについては、13(実数 > 0.0) |
|
B1_SMSH | せん断応力ベースのSN曲線にある1番目の疲労強度指数。両対数スケールのSN曲線にある最初のセグメントの勾配です。 デフォルトについては、13(実数 < 0.0) |
|
NC1_SMSH | 1セグメントのSN曲線では、これはせん断応力ベースのSN曲線のサイクル耐久限界です(図 1のNC1)。 2セグメントのSN曲線では、これはせん断応力ベースのSN曲線の移行ポイントです(図 3のNC1)。 デフォルトについては、13(実数 > 1000.0) |
|
B2_SMSH | せん断応力ベースのSN曲線にある2番目の疲労強度指数。両対数スケールのSN曲線にある2番目のセグメントの勾配です。 デフォルト = 0.0 (実数 < 0.0) |
|
FL_SMSH | せん断応力ベースのSN曲線の疲労限界。応力範囲がFL未満である場合、損傷はありません(図 1 と図 3のFL)。 6 (実数 > 0.0、または空白) |
|
SE_SMSH | せん断応力ベースのSN曲線におけるLog(N)の標準誤差。 デフォルト = 0.0(実数 > 0.0) |
|
SNTBL | 複数のSN曲線を定義するためのフラグ 17。 | |
REFTYPE | 複数のSN曲線定義のタイプを特定する参照タイプ。
デフォルト値はありません。 |
|
logSE | Log(Stress)の標準誤差 デフォルト = 0.0(実数 > 0.0) |
|
Nc1 | 疲労遷移ポイント。このポイントの後、疲労強度は表面補正係数でオフセットされます。このポイントより前では、疲労強度は均等に減少します。 デフォルト = NC(実数 > 1000.0) |
|
Nc | 耐久限界。損傷をゼロと見なすことができるサイクル数。 デフォルト = 1.0E+8(実数 > 1.0E+5) |
|
FINDLEY | Findleyモデルの定数k。 デフォルト = 0.3(実数 > 0.0) |
|
STSTYPE | 応力タイプ。
|
|
REFVALi | 各曲線が定義される参照値。REFTYPEに応じて、参照値は、平均応力、R比、または寿命のいずれかにすることができます。 デフォルト値はありません。 |
|
Ai | STSTYPEに応じて、Ai値は、応力振幅、応力範囲、または最大応力のいずれかにすることができます。 デフォルト値はありません。 |
|
Bi | REFTYPEに応じて、Bi値は、寿命(REFTYPE=MEANまたはRRATIO)または平均応力(REFTYPE=HAIGH)にすることができます。 デフォルト値はありません。 |
|
EN | EN解析の疲労材料特性が次に続くことを示します。 | |
Sf | 疲労強度係数。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
|
b | 疲労強度指数。 デフォルト無し(実数 < 0.0) |
|
c | 疲労延性指数。 デフォルト無し(実数 < 0.0) |
|
Ef | 疲労延性係数。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
|
np | 周期加工硬化指数。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
|
Kp | 周期強度係数。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
|
Nc | 反転耐久限界。1つのサイクルは2つの反転を含みます。 6 デフォルト = 2.0E8(実数 > 1.0E5) |
|
SEe | Log(N)の弾性ひずみからの標準誤差。 デフォルト = 0.0(実数 ≥ 0.0) |
|
SEp | Log(N)の塑性ひずみからの標準誤差。 デフォルト = 0.0(実数 ≥ 0.0) |
|
A/R | 定義されたENカーブの解釈を定義します。
|
|
tfp | 振幅に基づいたせん断疲労強度係数(
)。この値は、SN継続行でtfpに対して定義された値の半分である必要があります。 デフォルト = 空白 (実数 > 0.0) |
|
gfp | せん断疲労延性係数(
) デフォルト = 空白 (実数 > 0.0) |
|
bg | せん断疲労強度指数(
) デフォルト = (実数 ≤ 0.0) |
|
cg | せん断疲労延性指数(
) デフォルト = (実数 ≤ 0.0) |
|
CoefKp90 | 係数値(ユーザーズガイドでひずみベースの疲労解析で使用する塑性モデルをご参照ください)。 デフォルト = 1.2(実数 > 0.0) |
|
Coefnp90 | 係数値(ユーザーズガイドでひずみベースの疲労解析で使用する塑性モデルをご参照ください)。 デフォルト = 1.0 (実数 > 0.0) |
|
MXSTRN | ひずみ-寿命アプローチに関する最大ひずみ値。デフォルト値は0.02(2%のひずみに相当)です。 多軸疲労解析において、この値は、荷重が比例か非比例かに関係なく、塑性モデルで最大許容ひずみとして使用されます。蓄積されたひずみがこの値より大きくなると、OptiStructは実際の損傷を計算せず、より大きな損傷値(10.0)を割り当てます。 単軸疲労では、この値の10%(デフォルトでは0.2%)が最大ひずみ振幅として使用されます。ひずみ振幅がこの値の10%より大きい場合は、警告メッセージが表示されます。実際の損傷は引き続き計算されます。 デフォルト = 0.02(実数 > 0.0) 14 |
|
FSParm | Fatemi-Socieモデルの定数k。 デフォルト = 0.3(実数 ≥ 0.0) |
|
BMParm | Brown-Millerモデルの定数S。 デフォルト = 1.0(実数 ≥ 0.0) |
|
FOS | 安全率解析に関する材料特性が次に続くフィールドで定義されることを示します。 | |
Tfl | ねじりの疲労限界。実数値または整数値を指定できます。整数値が入力される場合、交点を定義するTABLES1バルクデータエントリのIDと見なされます。X値は静水圧を、Y値はせん断を表します。 10 デフォルトなし(実数 > 0.0または整数) |
|
Hss | 静水応力感度。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
|
STHETA | 安全ゾーン角。領域内の点の角度が安全ゾーン角より小さい場合、安全(FOSが1.0e20)と見なされます。 10 デフォルト = 0.0(実数 ≥ 0.0) |
|
SSHEAR | 安全ゾーンのせん断しきい値。微視的せん断応力がこの値より小さい場合、安全(FOSが1.0e20)と見なされます。 10 デフォルト = 0.0(実数 ≥ 0.0) |
|
STSGRD | 応力勾配効果に関する材料特性が次に続くフィールドで定義されることを示します。 | |
CRTDIS | 応力勾配効果の臨界距離法の臨界距離。
(実数) |
|
FKM_aG |
の値(FKMの応力勾配効果での) デフォルト = 0.5(実数) |
|
FKM_bG |
の値(FKMの応力勾配効果での) デフォルト = 2700(実数) |
|
TFKM | FKMの応力勾配効果で関連する応力勾配に関してノッチ補正係数を定義するためのTABLES1 ID。TFKMが指定された場合、TFKMで定義された関連する応力勾配とノッチ係数の関係は、FKM_aGとFKM_bGに優先します。 デフォルト = 空白(整数) |
|
SOLDER | はんだ疲労材料プロパティデータを定義するためのオプションの継続行。 | |
Wp | DIFFCTEの手法での破壊に関する塑性仕事密度。 16 デフォルト = 0.0019(実数 > 0.0) |
|
Wrcp | SYEDWの手法での破壊に関するクリープエネルギー密度。 24 デフォルト = 0.0019(実数 > 0.0) |
|
b1w | SYEDWの手法の指数。 デフォルト = -1.0(実数) |
|
Cp | SYEDEPSの手法でのクリープ延性の逆数。 24 デフォルト = 0.0513(実数 > 0.0) |
|
b1e | SYEDEPSの手法の指数。 デフォルト = -1.0(実数) |
Figures
コメント
- UTSまたはYSは、平均応力補正(SN)およびサーフェス仕上げ補正(SNとEN)で使用されます。UTSとYSの両方が定義されている場合、UTSが使用されます。UTSとYSの両方が空白であることは許可されません。
- MATFATカードで定義されるSNデータは、標準的な実験(鏡面加工された試験体の完全反転の試験)から得られたものであると想定されます。完全反転の試験は、応力比(
)が-1.0であることを示しています。したがって、MATFATエントリに入力されるSN曲線は、応力比(R)が-1.0で得られる曲線となります。注: スポット溶接のSNカーブの場合のみ、SPWLD継続行のRフィールドを使用して、入力SNカーブが取得される応力比を指定できます。
- スポット溶接やシーム溶接を含むSNアプローチでは、OptiStructが応力範囲に基づいて損傷を計算します。応力振幅に基づいてSN曲線が定義される場合、OptiStructは振幅ベースのSN曲線を範囲ベースのSN曲線に変換します。ECHOにより、変換されたSNカーブが出力されます。SN曲線は応力範囲-サイクルの形式で定義されます。応力範囲は、サイクル内の最大応力と最小応力との代数的な差分です。SNカーブは以下のように表されます:
(1) ここで、- 応力範囲
- 疲労強度係数
- サイクル数
- 疲労強度指数
注: SN疲労(単軸および多軸)で次の2つの条件が満たされている場合:- SRI1が2*UTSより大きい
- 平均応力補正後の応力振幅がUTSの90%より大きい。
疲労損傷と寿命の計算に使用する式は、上述のSN曲線とは異なります。したがって、上記2つの条件が満たされる場合、要素の損傷値の急激な増加に気付くことができます。これにより、補正された平均応力が材料のUTSに非常に近く、さらにSRI1の値が非常に高い(2*UTSより大きい)状況を考慮する場合、破壊の可能性を高めることができます。
- ENアプローチでは、OptiStructがひずみ振幅に基づいて損傷を計算します。ひずみ振幅に基づいてEN曲線が定義される場合、OptiStructは範囲ベースのEN曲線を振幅ベースのEN曲線に変換します。ECHOにより、変換されたENカーブが出力されます。EN曲線はひずみ振幅-反転の形式で定義されます。ひずみ振幅は、サイクル内の最大ひずみと最小ひずみとの代数的な差分の半分です。1つのひずみサイクルには2つの反転が含まれます。ENカーブは以下のように表されます:
(2) ここで、- ひずみ振幅
- 疲労強度係数
- ヤング率
- サイクル数
- 疲労強度指数
- 疲労延性係数、cは疲労延性指数
- 実験式を使用して、最大引張り強度(UTS)およびヤング率(
)からSN/ENデータを推定することができます:
表 1. 実験式から推定されるSNデータ*. (* 出典:Yung-Li Lee, Jwo.Pan, Richard B. Hathaway and Mark E. Barekey.Fatigue testing and analysis: Theory and practice, Elsevier, 2005) 材料 SRI1 b1 Nc1 b2 Steel 4.263*UTS -0.125 1E6 0.0 Aluminum alloys(UTS<336MPa) 2.759*UTS -0.062 5E8 0.0 Aluminum alloys(UTS≥336MPa) 0.131*UTS1.526 0.379-0.175*log(UTS) 5E8 0.0 表 2. UTSおよびEから推定されるENデータ**. (** 出典:Anton Baumel and T. Seeger, Materials Data for Cyclic Loading, Elsevier, 1990) 非合金鋼および低合金鋼 アルミニウム合金およびチタン合金 1.5*UTS 1.67*UTS -0.087 -0.095 0.59 0.35 c -0.58 -0.69 K' 1.65*UTS 1.61*UTS n' 0.15 0.11 - 1セグメントSNカーブ(b2=0.0)でFLが空白の場合、疲労限界はNc1における応力範囲です。Nc1とFLの両方が定義されている場合は、より保守的な値(損傷のより大きな方)が使用されます(図 1)。
2セグメントSNカーブでFLが空白の場合、疲労限界は0.0です。
疲労最適化の実行において、SNデータの疲労限界FLおよびENデータの反転限界Ncは無視されます。これは、応力/ひずみの変化に応じて連続的に変化する疲労結果を取得するためです。
- tfpまたはgfpが使用できない場合は、OptiStructが自動的に計算します。ユーザーガイドのFatemi-Socieモデルをご参照ください。
- tfpはEN内で定義されますが、EN(FSモデル)とSN(Findley)の両方で使用できます。tfpは振幅に基づいて定義する必要があります。
- tfpがSNに対して定義されていない場合は、OptiStructが自動的に計算します。ユーザーガイドのFindleyモデルをご参照ください。
- Tflフィールドは、破壊ゾーンを指定する値(一定の勾配)または表(複数の勾配)を定義するために使用できます。加えて、STHETAフィールドとSSHEARフィールドは、FOS計算用の安全ゾーンを特定するために使用できます。
- 詳細については、ユーザーズガイドの“疲労解析”セクション内の平均応力補正をご参照ください。
- スポット溶接疲労でSRI_SPi、B1_SPi、およびNC1_SPiが定義されていない場合、SNカーブのデフォルトとして次の値が使用されます。
- シーム溶接疲労でSRI_SWi、B1_SWi、およびNC1_SWiが定義されていない場合、SNカーブのデフォルトとして次の値が使用されます。
- 曲げSN曲線:SRI_SW1=3254.0 MPa、B1_SW1=-0.1429、NC1_SW1=2000000.0
- 膜SN曲線:SRI_SW2=6094.0 MPa、B1_SW2=-0.2270、NC1_SW2=2000000.0
デフォルトのSNカーブは、応力比(R)= -1.0に基づいています。
- 単軸疲労では、計算された損傷をさらに確認する必要があります。これは、過度のひずみは元の解析(静解析または過渡解析)の結果が線形範囲を超えている可能性があることを示すためです。
- Joint Lineシーム溶接法の場合は、2つのSN曲線ブロックを入力できます。
1番目のブロック(SMWLD継続行のNORMALフィールドから開始)では、法線応力ベースのSN曲線を定義します。ここにはSN曲線の行が2つあります。1番目の行は横応力SN曲線、2番目の行は縦応力SN曲線にそれぞれ使用されます。横応力SN曲線の入力は必須であり、縦応力SN曲線の入力はオプションです(縦応力SN曲線を入力しないと、縦応力の疲労損傷 / 寿命が計算されません)。
2番目のブロック(SMWLD継続行のSHEARフィールドから開始)では、せん断応力ベースのSN曲線を定義します。この2番目のブロックはオプションです(このブロックを入力しないと、せん断応力の疲労損傷 / 寿命が計算されません)。
- SnAgCuはんだのデフォルト値はMPa単位です。
- SNTBL継続行は、応力-寿命アプローチの複数のSN曲線 / Haigh図を定義します。1つのMATFATエントリでSNTBLの1つのインスタンスのみを指定できます。
- SNTBLオプションは、静解析に基づく疲労と過渡解析に基づく疲労でのみサポートされます。
- 単一のHaigh図が定義されている場合、損傷は計算されません。損傷は0.0として報告されます。FOS出力が要求された場合、安全係数のみが計算されます。
- 複数のSN曲線 / Haigh図が定義されている場合、内部的に作成された目標Haigh図を使用して安全係数が計算されます。詳細については、ユーザーズガイドをご参照ください。
- 複数のSN曲線が定義されており、平均応力補正がINTPLTNでない場合、応力比=-1または平均応力=0のSN曲線を指定する必要があります。
- 複数のHaigh図が定義されている場合、平均応力補正をINTPLTNにする必要があります。
- 多軸SNでは、複数のSN曲線 / ハイト図が定義されている場合、引張応力の任意の平均応力補正(FKMまたはGOODMAN)が引張応力による損傷のINTPLTNをトリガーします。
- SnAgCuはんだのデフォルト値は、双曲線クリープ材料によって表されます。Wcrpのデフォルト値はMPa単位です。損傷計算では、Wcrpのデフォルト値がFATPARM内のユーザー定義の応力単位の値に変換されます。
- HyperMeshでは、このカードは材料として表されます。