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疲劳损伤起始。计算方法

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亲爱的iMe万博体育平台chanicians,

在疲劳寿命预测方面,似乎没有人关注起始期。我认为它应该在这里,我不明白为什么断裂力学在这里有一席之地,而裂缝的开始却被遗忘了。虽然裂缝很有趣,但在很多工业部门,裂缝是不需要的。目前情况的原因不就是可用的免费计算工具大多与裂纹增长有关吗?

问候,

Jan Papuga

免费的标签:
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嗯,我应该承认我创建这个论坛还有另一个原因。除了疲劳预测方法本身的研究外,我还是疲劳免费软件PragTic的开发者。

PragTic的目的是作为一种工具,既可以在有限元数据上工作,也可以在所谓的孤立点上工作——即与任何有限元模型无关的点。其主要焦点目前设置为单轴和多轴方法。如果你感兴趣,你可以阅读更多关于这个项目http://www.pragtic.com当然,你可以在那里下载。

我现在是唯一的开发人员,所以进一步的开发并不像我想的那么快。尽管如此,我认为PragTic至少在研究和教育方面是完美的。最近,我为注册用户准备了一个bug自动报告。使用这个程序的用户越多,我得到的反馈就越多,PragTic就会变得更好(好吧,我也会得到更多的满足感)微笑).

当然,如果您知道贵公司的任何与计算疲劳相关的研究,其中直接后处理有限元结果和实现新计算方法的能力可能会使用,请告诉我。

问候,

Jan Papuga

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今天最后一项:

我正在组织计算疲劳分析研讨会2008 &第二届实用用户会议2008年10月底。如果你感兴趣,请看http://www.pragtic.com/Invitation_2ndPUM.pdf。大家都欢迎。

问候,

1月

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我不想做这个论坛一人秀,但似乎没有人有任何评论。

好吧,我想把上面的问题贴出来,这也是关于PragTic项目的工作。我正在管理这个网页http://www.pragtic.com/links.php,我试图记录链接到其他疲劳相关的软件(或任何其他疲劳相关的网页),可以在任何情况下使用(购买,开发或出借)。很有可能还有更多的人,所以如果你知道其他的事情,请告诉我。

我对普通商业软件如MSC的用户体验也很感兴趣。疲劳、FemFat、Fe-Safe等。我在PragTic开发中的努力是由这些包提供的文档不够的感觉所驱动的。恐怕许多用户对于他们在计算什么以及如何精确计算只有模糊的概念。如果你看一下链接http://www.pragtic.com/FP7.php,你可以在那里找到一个为FP7资金呼吁准备的PragTicA项目提案。其中一个主要目标是对商用疲劳求解器进行集体验证。

这个项目很可能会被拒绝。另一种方法是通过收集感兴趣的机构和公司,自下而上地建立一个类似的项目。但我需要更多的信息。所以,现在轮到你了。

问候,

1月

我的bgmail idsagaratm@gmail.com

嗨,简,

我同意你的观点,断裂理论与疲劳理论密切相关,甚至断裂理论的成功可能主要适用于疲劳。我在这里发现了一件模糊的事情,那就是你应该对你正在做的事情更加精确和具体!

谢谢

问候

Hamanh

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嗨Hamanh,

很抱歉,我的英语不是很好,我不明白你第二句话的意思。你能再详细解释一下吗?

我目前在克罗地亚休假,不能很好地访问互联网。因此,我的任何回复都需要一些时间。

问候,

1月

你好,

我是机械工程,我用ANSYS CLASSIC 11工作。我现在不知道如何设置Ansys来解决一些疲劳问题。

可以帮助我一些身体与一些指示,或者步骤的方式,我可以设置的问题?

感谢您的理解并致以良好的问候

PREDOIU IONUT

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嗨ingcartun,

我自己对Ansys中的疲劳模块没有经验。但是两年前我读到它的功能,它是一个非常基本的模块。事实上,自动化工作涉及读取单个节点的应力张量,并将局部应力与S-N曲线联系起来。这就需要定义各种修改系数,这些系数要么由您输入,要么由您选择。高度复杂(即形状更复杂)的组件可能会出现这个问题,在这些组件中搜索这个值并不容易。无论如何,即使您将计算结果调整为您可能有的一些实验测试,它也只与您现在检查的特定缺口相关。如果你的目标是准备各种设计方案,你不知道,如果关键的地方没有转移到另一个地方,这可能是相当近的。

这就是为什么我对FemFat寄予希望的原因,因为它的压力梯度概念至少可以稍微简化工作。但我仍然不确定它的效果如何……

我很感兴趣的是Ansys中的疲劳模块在这段时间里走了多远。还有其他人有经验吗?它能否从各种负载通道中不相关的负载组合出局部加载状态?

回到你身上,ingcartun——我不确定你住得有多远,但我建议你访问PragTic用户会议(见本论坛开头的某个地方)。不是开玩笑,这不是升职。在任何这样的分析之前,你必须做的事情是非常相似的,你输入的处理也应该是相似的。所以,它可以帮助你适应任何这类项目。

问候,

1月

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你好,

我之前已经提到过PragTicA这个名字。这是一个响应欧洲共同体在FP7计划下的呼吁而准备的项目。随着时间的流逝,什么也没有发生,我应该准备好自己的拒绝。我认为,它可以提供非常重要的数据,因此我想把它也展示给其他iMechanica用户,以解释它的预期资产。万博manbetx平台

我们遇到的情况是,已经有一些面向疲劳计算的商业软件包(例如FemFat、Fe-Safe等)可用。你在那里导入有限元模型和结果,做一些点击和选择,得到结构上疲劳损伤的彩色地图。问题是,这样的解决方案非常诱人,因为它的简单性,但疲劳方法的一般内在属性是它们具有经验性质,因此在验证空间之外的任何使用都是危险的。

商业系统的生产者不对软件本身的使用或其中实现的方法提供任何保证,也不告知用户在特定条件下可能出现的偏差。帮助的质量取决于特定的软件包,但是在任何地方都没有各种可用方法的比较。同样重要的是,例如用于多轴载荷分析的方法是相当过时的,并且不能给出尽可能好的结果。

我编程PragTic已经很多年了。它的目标最初是局部的——我想比较不同的多轴解。但随着它在我手中的成长,我决定将其作为免费软件提供(http://www.pragtic.com),并尝试通过更深入地分析各种计算方法来填补空白,以便用户可以预测预测结果的质量。

因此,PragTicA联盟建立了几个目标:1)分析特定疲劳区域的最新技术;2)进一步发展PragTic,使其可用于最常见的疲劳问题;3)改进现有方法或开发新的解决方案,并直接使用PragTic进行测试;4)实验工作,分析现有疲劳计算方法中可能存在的关键实验;5)包括PragTic在内的不同疲劳解算器在检索到的实验数据上的相互比较;6)在互联网上公开传播所有取得的成果。

PragTicA项目关注的疲劳领域包括:a)缺口效应分析,b)多轴载荷条件下的疲劳计算,c)接缝和点焊结构,d)铆接结构,e)复合材料部件。

PragTic的源代码将提供给联盟的所有参与者进行联合进一步开发。现在看起来这个项目接近被拒绝,我正在考虑是否不把源代码提供给那些对下一个开发感兴趣的公司或大学,他们可以帮助我维持PragTicA项目的想法。

这是草图。正如我在其他一些评论中提到的,关于这个项目的更全面的阅读可以在http://www.pragtic.com/FP7.php。申请的答复要到10月底才能公布,我只能等了。但是如果你觉得它很有趣,请以任何方式联系我,我们可以考虑在两个变体中一起做什么-如果项目成功或失败。

问候,

1月

Mike Ciavarella的照片

亲爱的简

因为我看到你的论坛有点“你一个人写的”,所以我试着扩大讨论。我自己也对疲劳裂纹的萌生和扩展很感兴趣——两者的区别有那么明显吗?我看到你的努力主要是在“起始”,但鉴于今天我们很容易处理大量的周期(要么延长寿命,要么高频率迫使我们这样做),是什么让我们确信这些经典方法?无论如何,我最近试图对各种被普遍“接受”的理论和概念提出批评。不知您是否愿意发表评论,让论坛更加活跃!

例如:-

1)巴黎的法律——它真的是“法律”吗?最近的一些调查,有很多数据。那么这个定律的精确度是多少呢?什么时候我们应该内插,什么时候我们在外推中有风险?

一个,
十万种裂纹扩展规律:一种普遍化
Barenblatt和Botvina的量纲分析方法乏力裂纹扩展

固体力学与物理学报已出版,已接受稿件2008年9月16日在网上公布
米歇尔CiavarellaMarco Paggi, Alberto Carpinteri
开放预览购买PDF (949k)
|相关文章

2)起始和传播“统一”有多难。看到的:

关于Kitagawa-Takahashi图和El Haddad方程对有限生命的可能推广
国际疲劳杂志第28卷,第12期2006年12月1826 - 1837页
M。Ciavarella——f·莫诺
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|相关文章

的广义巴黎定律乏力裂纹扩展
固体力学与物理学报第54卷,第7期2006年7月1333 - 1349页
N. Pugno, M。Ciavarella, P. Cornetti, A. Carpinteri
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|相关文章

3)现代和古典的缺口配方相差无几;

乏力缺口存在的限制:经典与最近的统一公式
国际疲劳杂志第26卷,第3期2004年3月289 - 298页
米歇尔Ciavarella乔瓦尼·梅内盖蒂
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|相关文章

我最近也提出了一个El Haddad方程的推广,与上面的一些论文类似。刚刚提交,所以我只附上摘要。

一种简化的“损伤容限”设计方法,适用于“类裂纹”和钝切口
M.Ciavarella
巴里理工大学,巴里70125,意大利,目前在巴黎LMS-Ecole Polytechnique
mciava@poliba.itmciava@lms.polytechnique.fr


摘要
对于有限寿命,提出了启发式El Haddad公式的一个非常简单的推广。在
静态极限和无限寿命设计,将新方程简化为
已接受独立核查。关键的出发点是假设,类比于
未开裂(平原)试样疲劳寿命的Basquin幂律SN曲线,a
二次幂定律(KN)定义了“有限寿命”断裂阈值:从两个定律,a
“有限寿命”固有的El Haddad裂纹尺寸是自然定义的,也是数量的幂律
循环到失败。Susmel和Taylor用最近的疲劳数据验证了他们的方法,结果很一致。类似的结果是预期的,事实上,因为我们表明,分析他们的方法密切对应,特别是当使用两个校准
SN曲线(平面和具有尖锐大裂纹的试样)为其最佳拟合策略
我们的“K-N”有限寿命“阈值”幂律。鉴于这种类比,我们也概括了一些
考虑钝切口的方程,包括最近的Ciavarella-Meneghetti方程。因此,目前的方法允许用简单的方程来定义有限寿命下缺口的广义Kitagawa-Takahashi图,这可能是一个有用的替代经典的“损伤容限”方法,需要更复杂的计算,以及Susmel-Taylor最近的建议。


关键词:疲劳设计,裂纹扩展,临界距离法

你好,简,

让我自我介绍一下,我叫拉杰什,在亚特兰大佐治亚理工学院工作。我最近看到你对裂纹萌生和扩展的观点。我同意你在理解疲劳裂纹萌生方面所做的努力。我在这方面做了很多工作。为了说明这一点,我强烈认为对疲劳裂纹萌生的详细了解是必要的,特别是在高周疲劳到非常高周疲劳状态下。这是事实,因为研究表明,裂纹萌生和小裂纹扩展可能会消耗用于HCF和VHCF应用的部件的60-80%的使用寿命。其次,由于晶粒尺度上的非均质性,我们需要了解晶粒尺度上的裂纹形核过程。此外,了解影响使用寿命的其他内在和外在微观结构特征是至关重要的。我确实看到了很多关于这类研究的努力,我很高兴能参与其中。我理解基于传播原理(如巴黎法则)设计材料的成本效益要高得多,但我对所有疲劳应用使用这一规则有所保留。 My feeling is that we try to be too conservative with such design methods and thereby lose significant useful life of the component. Future is more ' application based materials design' where researchers and industries will focus on modifying the microstructure of the material to achieve desired fatigue resistance. I also see tremendous innovations on process route design in future. With the recent thrust towards alternative fuels for transportation, especially after the recent burst in crude oil price, I envision challenging and lucrative fatigue problems in the automotive and aerospace sectors.

关于您正在开发的疲劳软件Pragtic,我还没有详细说明,但我会花一些时间在这方面,然后给您提供更多细节。

Mike-你发表了一些有趣的观点,特别是耦合启动和传播。我得详细读一下。同时,我也愿意积极参加这个论坛和相关的论坛。

我再次感谢你为开启疲劳引发问题的讨论所做的努力。

古德勒克!

拉杰什

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亲爱的拉杰什和迈克

谢谢你的帖子。很高兴看到越来越多的人对这个话题感兴趣。我没有那么多的时间(年底快到了,这意味着要完成所有宣布的目标还有很多工作要做),所以到目前为止我只读了Mike推荐的最古老的论文。Rajesh,你提到了在HCF领域使用断裂力学的一些保留意见。在我读到麦克的论文之前我也看到过类似的情况。

事实上,所有试图考虑被测点周围复杂应力状态的方法,都与以下一些变量有关:

  • 点上的应力梯度
  • 离该点一定距离的结构应力
  • 从该点开始沿某条路径的应力
  • 点周围某一区域或体积上的应力场

我已经接受了这些方法作为简单的工程方法,试图尽最大努力包括应力分布的影响。我所引用的那篇文章说,疲劳极限是由于一些小裂纹不能产生而存在的,因此距离临界点一定距离的载荷状态是决定性变量。如果载荷再高一些,裂缝就会出现,我们就会忘记疲劳极限。因此,这就是它被称为统一理论的原因——它统一了裂纹起裂和断裂力学中使用的方法。

嗯,迈克,很有可能我写的不是你说的那样,所以如果你有任何评论,你在这里有很多空间。

Norberg和Olsson (S. Norberg和M. Olsson,“载荷体积和应力梯度对疲劳极限的影响”,《国际疲劳学报》,2007,Vol. 29 (No.12), pp. 2259-2272)。他们的结果对你来说应该很有趣,迈克(不管怎样,我想你已经读过了),因为他们用体积法得到了最好的结果。嗯,这取决于很多因素——我只研究了应力梯度,你马上就会发现,它在很大程度上取决于用于应力梯度的等效应力的定义。如果我们想要检查所有潜在的自由度,研究必须非常广泛和复杂。从我的角度来看,非常重要的是他们使用了计算方法,我对他们的结果持保留意见-请参阅FatLim以更好地理解原因。

缺口效果评估也是PragTicA项目的一部分。我认为,如果我们得到这笔钱,很多工作可以完成,因为PragTic的评估可以非常有效地自动化。但是,正如我所写的,看起来我们正在走向PragTicA的不幸结局。

我得回去工作了。当我读更多的书时,我会再写信的。

问候,

1月

你好,简,
很高兴在这里见到你!我和迈克就这个话题发了几封邮件讨论。我一直在研究一种将疲劳裂纹萌生和扩展统一到一个框架中的方法。这种方法的一个好处是不需要定义疲劳损伤起始。疲劳损伤的起裂机理目前还不清楚,并且取决于不同的应用场合。另一个好处是,应力梯度效应,如缺口效应,可以包括在内。我最近发表了两篇关于这个话题的文章。


基于等效初始缺陷尺寸分布的概率疲劳寿命预测
《国际疲劳杂志》,已出版,校样,2008年7月4日可在线查阅
刘永明,Sankaran Mahadevan


用短裂纹扩展理论和渐近插值法预测缺口构件的疲劳极限
工程断裂力学,已出版,校样,2008年6月27日可在线查阅
刘永明,Sankaran Mahadevan


该方法尚未完成,仅进行了有限的验证。还有几篇论文正在审稿中,一旦发表,我会转发给你。这是观察疲劳损伤起裂的另一种方法。

谢谢!

永明

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亲爱的永明,

很高兴再次收到你的来信。我希望你在克拉克森大学过得满意。

那么,把应力场分布和小裂纹扩展(或“非扩展”)结合起来的统一理论似乎是当今非常流行的话题。在我们关注多轴疲劳之前的一段时间,我们在那里留下了痕迹,并继续探索下一个地平线……不是开玩笑,我不想讽刺,但我被这个事实迷住了,研究主题是如何时尚的。有人比较过所有这些新方法吗?那些年纪大的呢?

因为我的会议快到了,我没有那么多的时间,所以我只看了你们的论文。嗯,我认为,这不是正确的讨论-我开始谈论实用主义和FatLim,迈克提到了他的论文,现在你谈谈你的论文。它更像是一系列的广告。

这是一个面向工程师的论坛。永明和迈克,试着向普通工程师描述一下你们的想法,并强调一下与其他方法的本质区别(我之前提到过其中一些),怎么样?我在之前的评论中只提到过这个话题。我们只是在谈论,所以现在是对我们的发现进行哲学解释(以及最小化方程式!)的合适时机。

问候,

1月

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亲爱的iMe万博体育平台chanicians,

任何看过前面“讨论”的人都可以看到,计算疲劳问题似乎仍然没有引起足够的重视。一些改变是必要的。

微笑

因此,似乎是时候举办一场关于“实用主义”的最佳论文竞赛了。如果感兴趣,请看www.pragtic.com/PiU.php。顺便说一下,目前的汇率是1美元~22.17捷克克朗或1欧元~27.96捷克克朗。

最好的问候,

1月

我最近的贡献,这是一个非常简单但有效的方法来处理统一的起始和繁殖。这种方法更偏向工程类型

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleListURL&_method=list&_Ar..。

欢呼,

Vikram Shenoy博士
顾问

嗨,詹和其他人,

让我先自我介绍一下,我是一名研究生,攻读工程分析与设计硕士学位。正如你在之前的文章中提到的,比较新的疲劳寿命预测方法和旧的方法是非常必要的。考虑裂纹萌生和扩展的疲劳寿命预测方法可以追溯到Manson双线性理论(其中总裂纹数为。失败周期= no。裂纹萌生周期数+ 0。裂纹扩展的周期)。对疲劳失效的预测是中等有效的。断裂力学的理论也与裂纹的起裂密切相关,因此对疲劳失效和疲劳极限的预测是必要的,因此需要进行比较。关于你正在做的“实用”的疲劳软件,对我来说真的是希腊语和拉丁语。我从来没用过这样的软件。我必须必须说你的讨论很有见地。

问候,

普拉萨德shet

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