今天講解的內容是基於瞬態分析的焊點疲勞,一起來看看吧~
1. Fe建模

首先同樣先介紹下焊點的建模,OptiStruct疲勞分析中可以用CWELD、CBAR、 CBEAM、 CHEXA+RBE3進行焊點模擬。其中焊點長度是兩塊板厚和的一半。1d單元焊點直徑由使用者自訂,CHEXA焊點直徑可由用戶指定,也可為吸附面上中心點至各個邊最小距離的兩倍。
2. 疲勞評估位置
實驗表明焊點破壞可能發生在三個位置,即:
➡焊核
➡被連接板件與焊核連接處
3. 失效準則
焊點疲勞破壞通常有下面兩種情況:
1. 板件連接處由周向應力控制
2. 焊核由周向應力控制
判斷失效的方法是臨界平面法,即在板件/焊核沿周向每隔18°(預設值,通過FATPARM-NANGLE設置)計算應力。那麼就需要用到三條SN曲線(S-Sheet,N-Nugget)即兩個板件和焊核材料的SN曲線。
Sheet
其中:

Nugget



其中:


D是焊點直徑;T是鈑金厚度;
平均應力修正

其中M為平均應力敏感係數
厚度修正
同焊縫建模(上一節)
整個卡片的結構如下:

下面我們還是用一個模型來具體看下OptiStruct中的焊點疲勞是如何實現的吧。
我們之前的模型,都是基於靜態工況的,OptiStruct疲勞分析也支持瞬態分析、隨機振動和掃頻/定頻疲勞分析,在這個模型中,將結合瞬態分析進行疲勞分析。
與基於靜態工況不同的地方:FATLOAD的卡片。

根據之前的介紹,大家應該比較瞭解這個卡片的組成了吧,它會引用一個TABFAT(TID),也就是載荷歷程的曲線,在瞬態分析中,載荷歷程是瞬態分析的外載,通過瞬態分析可直接得到一點處的應力歷史,所以在瞬態分析中,不再需要對應力進行縮放,也就是不需要額外輸入載荷歷程曲線,將TID欄位設置為空即可。
那麼下面將通過一個模型來作為例子⬇
01
用bar建立焊點模型



02
FATDEF-PFATSPW(指定焊點疲勞分析相關單元)

03
MATFAT(3條SN曲線 板1、板2、焊核)
04
疲勞分析控制參數FATPARM
05
工況和FATLOAD
瞬態工況:

FATLOAD:

06
計算結果

這一期就到這裡啦,我們下期再見~