OS-E：0330 正弦波掃引疲労解析

OptiStructを使用し、正弦波荷重下の構造の疲労寿命を検討するために、シンプルなブラケットの正弦波掃引疲労解析が行われます。



図 1. 荷重ケースと荷重ステップを含んだFEモデル

モデルファイル

必要なモデルファイルのダウンロードについては、モデルファイルへのアクセスを参照してください。

この例で使用されているモデルファイルには以下のものが含まれます：

Analyse_Fatigue_Sinus_v4.fem

モデル概要

周波数依存の応力範囲を計算するために周波数応答解析からの周波数応答応力結果が使用され、それらは続いて掃引速度に基づく疲労損傷の計算に用いられます。ここで、部品の疲労寿命を計算するために、応力-寿命（SN）アプローチが使用されます。

ソリッド要素のプロパティは：
ブラケット
1次四面体要素
シェル要素のプロパティは：
フィレット領域近傍のスキンサーフェス
1次三角形要素
材料プロパティは：
MAT1とMATFAT
ヤング率
2.1 x 105 N/mm2
ポアソン比
0.3
密度
7.9 x 10-9 ton/mm3
せん断係数
0.02 N/mm2
MATFAT
降伏強度
180 MPa
最大引張強度
340 MPa
疲労強度係数
936
最初の疲労強度指数
-0.161907
耐久限界
1 x 1030
疲労限界
1
ボルトの位置で拘束され、結合されているRBE2上の自由端でY方向の力が付与されたシンプルな構造から成ります。この例には線形静解析、モーダル周波数応答および疲労荷重ケースの3つの荷重ケースが存在します。周波数依存の応力範囲を計算するために周波数応答解析からの応力結果が使用され、それらはさらに、掃引速度に基づく疲労損傷の計算に用いられます。


図 2. この解析に使用されるすべての疲労カード

結果



図 3. 疲労損傷結果


図 4. 疲労寿命結果