fe-safe

구조 피로 해석은 시간이 지나면서 반복되는 부하에 노출될 때 구조물 내의 재료 반응을 평가합니다. 구조 피로 해석은 구조적 무결성과 반복 부하 조건에서 구조적 무결성이 변화하는 방식을 검사합니다. 응력 집중, 부하 변동, 재료 속성과 같은 요소를 해석하여 구조적 피로 해석을 통해 구성 요소의 수명을 예측하고 피로 손상으로 인한 치명적인 손상을 방지할 수 있습니다.

피로 해석은 반복적인 부하를 받는 재료의 수명을 예측하고 개선할 수 있어 엔지니어링에서 매우 중요합니다. 피로 해석에 사용되는 주요 방법은 다음과 같습니다.

1. 응력 수명 방법(S-N 곡선): S-N 곡선은 파손 사이클 횟수에 대한 재료의 응력 진폭을 플롯하는 전통적인 방법입니다. S-N 곡선 방법은 응력이 탄성 범위 내에 있는 고주기 피로 해석에 적합합니다.
2. 변형률 수명 방법(ε-N 곡선): 이 접근 방식은 응력 수준이 소성 변형을 일으킬 만큼 충분히 높은 저주기 피로 해석에 사용됩니다. 여기에는 파손 사이클 횟수에 대한 변형 진폭을 플롯하는 작업이 포함됩니다.
3. 파괴 역학 방법: 파괴 역학 방법은 반복 부하 하에서 기존 균열의 확산을 예측하는 데 사용됩니다. 균열과 같은 결함이 있는 구조물에 특히 유용하며 파괴 역학의 원리에 기초합니다.
4. 피로 균열 성장률(da/dN 및 ΔK 비교): 이 기법은 응력 확대 계수 범위(ΔK)의 함수로 부하 사이클당 기존 균열이 확산하는 비율에 초점을 맞춥니다. 균열이 발생한 구성 요소의 남은 수명을 예측하는 데 매우 중요합니다.
5. 다축 피로 해석: 이 접근법은 응력 상태가 복잡하고 여러 방향이 포함될 때 사용됩니다. 파손을 예측하려면 임계 평면 접근법과 같이 더 정교한 모델이 필요합니다.
6. 에너지 방법: 히스테리시스 에너지 접근 방법과 같은 이러한 방법은 피로 손상의 주요 원인으로 반복적으로 부하를 받는 동안 재료에 쌓인 에너지를 고려합니다.
7. 유한 요소 해석(FEA): FEA는 부하를 받는 재료와 구조물의 응력, 변형률, 변위를 예측하는 계산 도구입니다. 피로 수명 모델과 함께 사용되어 중요한 위치를 식별하고 피로 수명을 예측하는 데 도움이 됩니다. 각 방법에는 구체적인 용도, 장점, 제한 사항이 있으며 재료 유형, 반복 부하의 특성, 사용 가능한 데이터에 따라 다른 방법을 선택할 수 있습니다.

유한 요소 모델용 피로 해석 소프트웨어의 선두 주자인 fe-safe는 모든 주요 FEA 제품군과 직접 연결되며 가장 까다로운 산업 응용 분야를 충족할 수 있습니다. 최신 다축 변형 기반 피로 방법에 초점을 맞춘 최초의 상용 소프트웨어로, fe-safe는 정확성, 속도, 포괄적인 기능 및 사용 편의성 덕분에 설계자 사이에서 널리 사용되고 있습니다.

fe-safe를 설계 프로세스의 핵심 요소로 사용하면 피로 해석을 빠르고 정확하게 수행할 수 있습니다. 설계 프로세스에 원활하게 적용되므로, 내구성이 뛰어나고 비용 효율적인 제품을 개발할 수 있습니다. 또한, 중요한 피로 파손 위치를 간과할 위험을 최소화하여 잠재적인 리콜 비용 및 보증 청구 횟수를 줄여줍니다.

반복 부하는 피로 해석에 있어 매우 중요합니다. 여기에는 구성 요소가 반복적으로 받는 부하가 포함되며, 이로 인해 응력이 높은 영역이 발생하여 균열이 생길 수 있습니다. 반복 부하 패턴을 이해하는 것은 정확한 피로 해석을 위해 중요합니다.

피로 파손은 시간이 지나면서 변동 응력과 변형률을 받는 재료에서 발생하며, 이는 응력이 재료의 최종 인장 강도보다 낮더라도 마찬가지입니다. 높은 응력이 한 번에 가해져 갑작스럽게 파손되는 경우와 달리 피로 결함은 반복 부하가 쌓여가며 점진적으로 발생합니다.