Ansys yorulma analizi, hesaplama ve raporlama üzerine mükemmel bilgiler vermek üzere bu makale hazırlanmıştır. Çok çeşitli yapısal uygulamalarda, yorgunluk döngüsel yüklemeden dolayı yaygın bir başarısızlık mekanizmasıdır. Sabit genlik yorgunluk analizi, tam zamanlı geçmişe dayalı yükleme olmadığında yorgunluk performansının veya dayanıklılığının basit ve hızlı bir tahminini yapmak için en yaygın olarak kullanılır. Ansys 17.0’ın piyasaya sürülmesiyle, hem yüksek döngü (stres ömrü) hem de düşük döngü yorgunluğu (gerinim ömrü) desteği ile sürekli genlik yüklemesi için Ansys yorulma analizi sunmaktan heyecan duyuyoruz. Ansys ürünlerini merak ediyor musunuz? O zaman ‘Analiz Ansys‘ web sitemizi ziyaret edebilirsiniz.
Kılavuzlu şablonlarla kullanım kolaylığı
Yorulma metodolojisi seçimi. yüksek döngü (stres ömrü) veya düşük döngü (zorlanma ömrü) yorgunluk analizinin kritik bir parçasıdır ve Daniel Shaw’un önceki Ansys blogunda iyi bir şekilde ifade edilmiştir. Bu yöntemlerin her ikisi de “Yapısal şablon” un bir parçası olarak yorulma analizini dahil edebileceğimiz kılavuzlu şablonla AIM’de desteklenmektedir. AIM’deki yaygın malzemeler yorgunluk özelliklerini içerir ve S-N eğrisinin veya E-N eğrisinin görüntülenmesini sağlar.
Yorulma malzemesi özellikleri mevcut olmadığında, AIM yorulma ayarlarındaki seçenekleri kullanarak tek bir yorulma dayanımı girdisine dayalı bir yorulma hesaplaması yapmayı kolaylaştırır. Yorulma ayarları sayesinde, çeşitli sabit genlik yükleme tiplerini, çeşitli ortalama stres düzeltme teorilerini, stres bileşenlerinin seçimi ile çok eksenli düzeltmeleri ve yorgunluk ömrü için birimleri tanımlama esnekliğine de sahipsiniz. Ömür, hasar, güvenlik faktörü, çift eksenli gösterge ve eşdeğer alternatif stres gibi tüm yorgunluk sonuçlarını gözden geçirebilirsiniz.
Yorulma sonuçlarının, diğer yapısal sonuçlara benzer şekilde, doğrusal olmayan bir analizde tüm ara sonuç kümeleri için mevcut olduğuna dikkat çekmek gerekir. Ancak bu durumda yorgunluk hasarı birikmez.
Aşağıdaki örnek, bir bilyalı yatağın yorulma simülasyonuyla tahrik edilen yinelemeli tasarımının Ansys AIM ve Ansys SpaceClaim kullanılarak nasıl gerçekleştirildiğini gösterir.
Yorulma ile çalışan uçak rulman tasarımı, Ansys Yorulma Analizi
Bilyalı rulmanlar, hareketli parça içeren birçok uygulamada kullanılır. Bu, uçakların ana yatakları, jet motor milleri gibi yüksek hızlı uygulamaları, otomobillerdeki dişli kutuları veya takım tezgahı milleri gibi düşük hız uygulamalarına içerir. Bu uygulamalarda, yuvarlanan yorgunluk hatalarına neden olan küçük hacimli malzemeye tekrarlanan gerilmeler uygulanır. Rulmanlar genellikle kalan ürün ömrünü etkileyen en zayıf bileşenlerdir. Aşağıdaki bilyalı rulman örneğinde, 2865 rpm (300 rads / sn) hızında dönen bilyalı yatağın düzenli çalışma koşullarında ve ayrıca bağlı rotor ve motorun (4KN, modellenmemiş) ölü ağırlığını taşıyan yorulma özelliklerini inceliyoruz. iç kenarına. Ayrıca, yorulma ömrünün ve güvenlik faktörünün üreticinin önerileri dahilinde olduğundan emin olmak için tekrarlanan tasarıma bakıyoruz. Rulman yapısal çelikten yapılmıştır ve yukarıda gösterildiği gibi 8 yuvarlanma elemanından oluşur. Ansys yorulma analizi nedir ?Rulman, statik analiz kullanılarak doğrusal olmayan sürtünme teması ile modellenmiştir. Dinamik etkiler, iç kenara uygulanan açısal hız ile atalet yükü kullanılarak elde edilir.
İç ve dış oluklarda yuvarlanan elemanların hareketini korumak için genellikle rulmanlı bir tutucu (modellenmemiş) kullandığınızı belirtmek önemlidir. Bu amaca ulaşmak için bu modelde eklemler kullanılmıştır. Kontakları, sınır koşullarını, birkaç mesh kontrolünü ve uygun çözücü kontrollerini ayarladıktan sonra modeli çözer ve sonuçları inceleriz.
Tepe eşdeğeri von Mises stresi 127 MPa’dır ve negatif y ekseninde radyal olarak aşağıya doğru yuvarlanma elemanının yakınındaki temas alanının altındaki dış kenarda bulunur. Şekli, bir Hertzian temas modelinden beklendiği gibi bir elips şeklindedir. Daha büyük temas yer değiştirmesi -0.16 mm’dir, esas olarak iç halkanın alt kısmına konsantre edilmiştir. Ayrıca, iç ve dış halka ve bilyalar arasındaki yuvarlanma elemanlarının durumunu değiştirme, kayma mesafesi ve temas sürtünme gerilimi gibi temas sonuçlarını da inceleyebiliriz.
Yorgunluk ömrünün gözden geçirilmesi, minimum ömrü 381k döngü, minimum güvenlik faktörünün 0.84 (<1) olduğunu ortaya koymaktadır. Bu ömür ve güvenlik faktörü, rulman tasarımı değişiklikleri gerektiren üreticinin önerilerinin altındadır.
Rulman Tasarımı, Ansys Yorulma Analizi
Makinenin rotor hızının ve ağırlığının değiştirilemeyeceğini varsayarsak, bilyalı yatağın sertliğini artırmak için diğer parametrelere bakarız. Bunu başarmanın bir yolu daha fazla yuvarlanma elemanı eklemek olacaktır. Ansys SpaceClaim, “Desen” özelliğini kullanarak bunları sadece birkaç basit tıklama ile kolayca eklemenizi sağlar. Mekanik tasarım hakkında detaylı bilgi için ‘Mekanik Tasarım‘ makalemizi okuyun.
Daha fazla yuvarlanma elemanı eklemek için ANSYS SpaceClaim’de bilyalı rulman geometrisinin düzenlenmesi gösteriliyor.
Simülasyon güdümlü tasarımı 8,10 ve 12 bilyeye yinelemek, maksimum eşdeğer gerilimi 90 MPa’ya (% 25 azalma) düşürür. Ayrıca, minimum yorulma ömrünü 1 milyon döngüden fazla ve güvenlik faktörünü rahat bir bölgede 2.0’a (> 1.5,% 100 daha fazla) yükseltir.
Yiv çapı veya yuvarlanma elemanı çapı gibi diğer geometrik parametrelerin değişmesi ile rulman ömrü üzerindeki etkisini incelemek ilginç olabilir. Geometrik tasarım, analiz hazırlık ve düzeltme işlemlerini yapabileceğiniz mükemmel yazılım hakkında bilgi için ‘Ansys SpaceClaim‘ makalemizi okuyabilirsiniz.
Marsis İnovasyon’dan Yorulma Analizi Hizmeti
Marsis İnovasyon, uzman ekibi ve teknik altyapısı ile ansys yorulma analizi hizmeti sağlamaktadır. Yorulma analizi hizmeti almak için bize ulaşın.
