fe-safe/Rubber
Lebensdaueranalyse-Software für Finite-Elemente-Modelle
Erweiterte Elastomer-Ermüdungsanalyse
Wir stellen vor: Das erste auf dem Markt erhältliche Softwaretool zur Ermüdungsanalyse von Gummi- und Elastomerprodukten. Entwickler von Werkstoffen, Komponenten und Systemen aus Gummi verlassen sich bei der Lösung von Konstruktionsproblemen zunehmend auf Simulationen. Der Bedarf an Lebensdauersimulationen nimmt exponentiell zu und die Lebensdauer dominiert oft die Entwicklungsagenda. Für metallische Komponenten sind bereits seit vielen Jahren kommerzielle Lösungen für die Ermüdungsanalyse auf Basis von Finite-Elemente-Analysen (FEA) erhältlich. Diese spielen eine entscheidende Rolle bei der Qualifizierung von Konstruktionskonzepten in vielen verschiedenen Industriezweigen. Jetzt ist endlich auch eine Lösung für Elastomere verfügbar.
fe-safe/Rubber verfügt über folgende Eigenschaften:
- Einzigartige, patentierte Lösung zur Simulation von Elastomerermüdung
- Speziell entwickeltes Werkzeug für Elastomere mit herausragender Validierung
- Entwickelt von Endurica, dem Marktführer in der Entwicklung von Elastomertechnologien
- Auf einen Blick
- Funktionsumfang
- Vorteile
fe-safe/Rubber auf einen Blick
Wichtigste Fakten
- Integriert in die benutzerfreundliche Oberfläche von fe-safe, um auf Finite-Elemente-Ergebnisse zuzugreifen, Arbeitszyklen zu definieren und Werkstoffe zu spezifizieren
- Genaue Werkstoffmodelle – hochgradig nichtlineare Spannungs-Dehnungskurven, Mullins-Effekt, Spannungskristallisation
- Temperaturabhängigkeit
- Zeitabhängigkeit
- Enthält ein Ermüdungscharakterisierungsschema, das effizient und einfach in fe-safe/Rubber anwendbar ist Nutzt Werkstoffeigenschaften, die durch leicht verfügbare Experimente ermittelt werden können
- Datenbank mit vordefinierten Werkstoffeigenschaften und Funktion zum Hinzufügen eigener Werkstoffe zu Ihrer eigenen Datenbank
- Kritische-Ebene-Analyse bei multiaxialer Belastung:
- Ein patentierter Kritische-Ebene-Algorithmus, der die individuellen Belastungen auf jeder potenziellen Versagensebene des Materials berücksichtigt
- Berücksichtigt die Auswirkungen großer Verformung auf die Bewegungen jeder potenziellen Versagensebene
- Schätzt die Energiefreisetzungsrate eines hypothetischen Defekts auf jeder Ebene in Abhängigkeit von der Zeit
- Berücksichtigt die Möglichkeit von Rissschließungen für jede Ebene zu jedem Zeitpunkt
- Identifiziert die kritische Ebene als die Ebene, auf der der akkumulierte Schaden am größten ist
- Rainflow-Zählung pro Ebene für Belastungen mit variabler Amplitude
- Die Berechnung der Schadensakkumulation in fe-safe/Rubber berücksichtigt den Beitrag jedes positiven und negativen Spitzenwerts
fe-safe/Rubber ist ein Zusatzmodul für fe-safe
fe-safe/Rubber – Funktionsumfang
fe-safe/Rubber schätzt die Ermüdungslebensdauer von Gummikomponenten. Auf der Grundlage des in der Finite-Elemente-Analyse berechneten mechanischen Arbeitszyklus und der Werkstoffeigenschaften des Gummis wird die erforderliche Anzahl von Arbeitszykluswiederholungen bestimmt. Diese Berechnung erfolgt für jede Stelle des Bauteils zur Vorhersage der Bildung eines kleinen Risses. Die so ermittelte Ermüdungslebensdauer wird als farbige Kontur auf dem FE-Modell dargestellt und zeigt damit die kritischen Stellen, an denen Risse entstehen könnten.
fe-safe/Rubber verfügt über einen patentierten Kritische-Ebene-Algorithmus, der speziell für große Dehnungen entwickelt wurde. Dieser Algorithmus berücksichtigt präzise die Auswirkungen von Rissschließungen und multiaxialer Belastung. Zudem umfasst er ein Rainflow-Zählverfahren, das die schädigenden Effekte jedes Ereignisses innerhalb des Betriebszyklus ermittelt und akkumuliert.
fe-safe/Rubber bietet eine Auswahl nichtlinearer Werkstoffmodelle, die eine genaue Abbildung des Verhaltens der Gummikomponente ermöglichen, sowie eine Datenbank mit gebrauchsfertigen Eigenschaften für verschiedene gängige Elastomertypen.
fe-safe/Rubber analysiert die Lebensdauer von Elastomeren unter realen Betriebsbedingungen. Aufgrund ihrer makromolekularen Struktur weisen Elastomere ein einzigartiges Verhalten auf und erfordern spezielle Analysemethoden:
| Große Dehnungen | Einfluss von Ozon |
| Nichtlineare Elastizität | Mullins-Effekt |
| Spannungskristallisation | Rissschließung |
| Zeitabhängigkeit | Ermüdungsschwellenwert |
| Temperaturabhängigkeit | Größe der mikrostrukturellen Rissvorläufer |
fe-safe/Rubber – Vorteile
fe-safe/Rubber ist ein speziell entwickeltes Werkzeug für Elastomere mit einer beeindruckenden Validierung.
- Erhöhen Sie die Konfidenz schon zu Beginn des Entwicklungszyklus.
- Sparen Sie die Kosten von zerstörenden Experimenten bei qualifizierten Konstruktionen.
- Verbessern Sie Ihren Entwicklungsprozess mit wissenschaftlich validierter Software.
- Erfassen Sie den Versagensprozess Ihres Bauteils unter den örtlichen Betriebsbedingungen.
- Treffen Sie Konstruktionsentscheidungen, die das Werkstoffverhalten und die Betriebsumgebung genau berücksichtigen.
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