SS-T: 4135 シーム溶接の疲労解析

シーム溶接の疲労解析を定義し、実行します。

目的
SimSolidは、簡略化されていない形状を使用したパートとアセンブリに対して機能するメッシュレス構造解析を実行しますが、ジオメトリの不完全性に寛容で、数秒から数分で実行を完了します。このチュートリアルでは次の操作を実行します：
  • シーム溶接の疲労解析を実行します。
  • シーム溶接部の損傷 / 寿命コンターをプロットします。
  • 溶接長に沿った損傷 / 寿命をプロットします。
モデルの説明
このチュートリアルには以下のファイルが必要です。
  • SeamWeldFatigue.ssp


図 1.
このプロジェクトファイルには以下の指定があります。
  • すべてのパートの材料が鋼に設定されている。
  • 単位荷重を含む線形静解析。

プロジェクトを開く

  1. 新しいSimSolidセッションを開始します。
  2. （Open Project）アイコンをクリックします。


    図 2.
  3. Open project fileダイアログで、SeamWeldFatigue.sspを選択します。
  4. OKをクリックします。

モデルの確認

  1. Projectツリーで、Structural 1 Analysisワークベンチを展開します。
  2. Connectionsブランチを展開し、結合を確認します。
  3. Loads&Constraintsブランチを展開し、荷重を確認します。
  4. （Results plot）をクリックし、目的のプロットを選択して、応力の高い領域を確認します。


    図 3.

疲労材料特性の追加

SN曲線がすでに割り当てられている場合は、この手順をスキップしてください。ProjectツリーでAssemblyを右クリックし、Show > Materialsを選択して、割り当てられた材料特性を確認します。

  1. メインメニューで、Settings > Material databaseをクリックします。


    図 4.
  2. ダイアログでEdit currentをクリックします。


    図 5.
  3. Generic Materialsグループで、Steelを右クリックし、コンテキストメニューからCopyを選択します。
  4. コピーした資料を編集します。
    1. Steel1 - Copy_0を選択します。
    2. Edit materialをクリックします。
  5. 疲労曲線を追加します。
    1. ダイアログの編集フィールドで、Fatigue propertiesブランチを展開して、Add stress-life (SN) curve...をクリックします。
    2. Curve definition methodがEstimate from UTSに設定されていることを確認します。
    3. Add seam weld membrane stress-life (SN) curve...をクリックします。
    4. Curve definitionがEstimate from UTSに設定されていることを確認します。
    5. Add seam weld bending stress-life (SN) curve...をクリックします。
    6. Curve definitionがEstimate from UTSに設定されていることを確認します。
  6. Applyをクリックします。
  7. 保存をクリックします。

SN時間解析の作成

  1. メインウィンドウのツールバーで（Fatigue analysis）をクリックします。
  2. ドロップダウンメニューでSN Timeを選択します。


    図 6.
    Projectツリーに新しい解析が表示されます。SN時間ワークベンチのアイテムが一覧表示されます。

チャンネルのインポート

  1. ワークベンチツールバーで、（Import channels）をクリックします。
  2. ファイルエクスプローラで、Channel1.csvを選択します。
  3. Openをクリックします。
    インポートされたチャンネルがProjectツリーに表示されます。


    図 7.
  4. インポートしたチャンネルを確認するには、ProjectツリーでChannel1をダブルクリックするか、右クリックしてコンテキストメニューからEditを選択してください。
    図 8.

イベントの作成

  1. ワークベンチツールバーで、（Create event）をクリックします。
  2. Event setupウィンドウで、チャンネルグループがChannel1に設定されていることを確認します。
  3. チャンネル荷重ケースマップを作成します。
    1. Add rowをクリックします。
    2. Channelで、ドロップダウンメニューからC1を選択します。
    3. Load caseで、ドロップダウンメニューからStructural 1を選択します。
    4. Channel scaleに6と入力します。
    5. Event repeatsに、10000と入力します。


      図 9.
  4. OKをクリックします。
    Projectツリーにイベントが表示されます。

疲労解析設定の編集

各設定でサポートされる手順の違いについては、ローカル疲労解法設定の適用を参照してください。

  1. Projectツリーで、Solution Settingsを右クリックしてコンテキストメニューからEditを選択します。
    または、Solution settingsをダブルクリックします。
  2. Fatigue solution settingsダイアログでGeneralタブを選択します。
  3. Fatigue methodに、Multiaxialを選択します。
  4. Groupsで、すべてのパートを除外してください。
    1. Exclude allを選択すると、すべてのパートが損傷評価から除外されます。
    2. Include all seam weldsチェックボックスが選択されていないことを確認します。


    図 10.
  5. Seam weldタブを選択します。
  6. Groupsで、デフォルトのGroup 1のままにします。
    除外されるパートはありません。
  7. Seam溶接モデル用に、以下を設定します。
    1. Model methodをVolvoに設定。
    2. Stress combinationをNormalに設定。
    3. Mean stress correctionをFKMに設定。
    4. Mean stress sensitivityを0.15に設定。
    5. Thickness correctionをApplyに設定。
    6. Reference thickness for thickness correctionを25 mmに設定。
    7. Reference exponent for thickness correctionを0.2に設定。
  8. Set survival certaintyを0.5に設定。
  9. OKをクリックします。

解析の実行

  1. ProjectツリーでAnalysisワークベンチを開きます。
  2. （Solve）をクリックします。

疲労損傷プロット

  1. ProjectツリーでSN Time Fatigue 1サブケースを選択します。
  2. Analysisワークベンチで > Fatigue damageを選択します。
    シーム溶接部を除くすべてのパートの損傷がプロットされます。


    図 11.

シーム溶接の疲労結果の確認

  1. Analysisワークベンチで > Seam weld fatigueを選択します。
  2. ダイアログのResultで、Damageを選択します。
  3. Eventsに、以下のいずれかを選択します。
    • Totalを選択すると、累積ダメージが表示されます。
    • 興味のあるイベントを個別に選択します。
    各溶接部の最大損傷はSeam weldの下に表示されています。Max damageテーブルヘッダーを選択すると、カラムを降順にソートすることができます。
  4. 溶接を選択すると、その溶接の損傷コンタープロットを確認できます。
  5. 溶接に沿った点の表示サイズを変更するには、Display point sizeスライドバーを使用します。
  6. Plotをクリックすると、溶接長さに沿った損傷のプロットが表示されます。


    図 12.


    図 13.