8377355642

zmęczeniowa przy dużej liczbie cykli obciążeń ( ~10⁶) i przesuniętego w fazie zginania ze skręcaniem nie jest zależna od różnicy faz. Dla innych typów obciążeń kryterium Papadopoulosa przewiduje dający się zauważyć wpływ różnicy w przesunięciu fazowym na wytrzymałość zmęczeniową. Kryterium Papadopoulosa wykazało bardzo dobrą zgodność z badaniami eksperymentalnymi, ale jest ono ograniczone tylko do pewnej klasy metali (0.577< Zso/Zg₀^ 0.8).

3.2. Metody i kryteria określania trwałości zmęczeniowej wykorzystywane w analizie MES

Spośród kilku wyróżniających się systemów oprogramowania do wyznaczenia rozkładów naprężeń pochodzących od obciążeń cyklicznych i losowych na uwagę zasługuje platforma MSC Nastran firmy MacNeal-Schwendler Corporation [56] z interfejsem MSC Patran [70], a do analizy zmęczeniowej pakiet MSC Fatigue [32].

MSC Fatigue [55] jest programem służącym do obliczania trwałości zmęczeniowej konstrukcji na podstawie znanych rozkładów naprężeń i/lub odkształceń wyznaczonych metodą elementów skończonych. Jako wynik obliczeń programu otrzymuje się trwałość zmęczeniową obliczoną w węzłach konstrukcji. Przy wykonywaniu obliczeń program wykorzystuje następujące informacje dotyczące konstrukcji:

-    model MES konstrukcji,

-    rozkład naprężeń i/lub odkształceń w rozpatrywanej konstrukcji wyznaczony dla dowolnego poziomu obciążenia w analizie liniowej MES,

-    właściwości cykliczne materiału ,

-    obciążenie eksploatacyjne (w postaci widma historii obciążenia).

Pakiet MSC Fatigue umożliwia wyznaczenie parametrów trwałości zmęczeniowej wykorzystując następujące metody [32]:

1.    Metoda oceny wg wykresu Wóhlera (S-N, ang. Total Life),

2.    Metoda inicjacji pękania (ang. Crack Initiation),

3.    Metoda wielosiowego zmęczenia materiału( ang. Multiaxial Fatigue), która podzielona jest na dwie grupy:

3.1.    Grupa obliczeń wg tzw. FOS (ang. Factor of Safety) - współczynnika bezpieczeństwa:

3.1.1.    Metoda wg założeń DangVan,

3.1.2.    Metoda wg założeń Mc Diarmid,

3.2.    Grupa obliczeń wg tzw. Cl (ang. Crack Initiation) - inicjacji pękania przy wieloosiowym obciążeniu:

3.2.1.    Metoda Normal Strain - odkształcenia normalnego,

3.2.2.    Metoda wg złożenia SWT Bannantine,

3.2.3.    Metoda Shear Stress - naprężenia stycznego,

3.2.4.    Metoda wg Fatemi, Socie,

3.2.5.    Metoda wg Wang Brown,

3.2.6.    Metoda wg Wang Brown z wartością średnią.

4.    Metoda propagacji pękania (ang. Crack Propagation),

5.    Metoda analizy czasowej (ang. Transient) - uwzględniająca efekty dynamiczne od czasowego przebiegu historii obciążenia i zmiany naprężeń/odkształceń uzyskane w analizie modalnej MES,

6.    Metody spektralne wykorzystujące charakterystyki częstotliwościowe konstrukcji umożliwiające obliczenia parametrów trwałości według kryteriów:

a)    Dirlik,

b)    Narrowband,

c)    Tunna,

15