使用 3DEXPERIENCE Works Simulation 验证生活设计

文章来源：SOLIDWORKS代理商-卓盛信息

为什么耐用性很重要？

通常，当公司考虑使用仿真时，他们会考虑在减轻重量的同时提高产品强度和刚度。然而，这种方法忽略了一种很容易计算的普遍失效模式：金属疲劳。高达 90% 的在役机械故障是由于疲劳造成的，因为随着时间的推移，反复加载和卸载会导致裂纹在材料中传播，从而削弱组件，即使诱导应力远低于材料的应力极限也是如此。江苏SOLIDWORKS

部件的疲劳寿命受多种因素影响，例如材料、几何形状、应力范围、载荷频率、制造工艺和大气条件。这是一个很难用手算出来的问题，这使得它成为计算模拟的理想任务。

我们在新闻中看到了疲劳失效的结果。想一想最近由于风扇叶片中的金属疲劳而导致的商用飞机发动机起火。虽然这些失败是灾难性的，但我们在多个行业都看到了疲劳的结果。

图片 1：疲劳导致的灾难性事件

在许多行业的产品和组件中都可以找到疲劳失效的例子：

工业设备：旋转机械、螺栓、齿轮、皮带、阀门、密封件、管道和管道。

生命科学：支架、假肢、牙科、髋关节和膝关节植入物。

能源和材料：管道、压力容器、钻井设备、控制阀和安全阀、焊缝、风扇、涡轮机、风力涡轮机、海上平台和齿轮。

电子学： 焊料、引线、PCB、执行器、电子机架和外壳组件。

消费品： 密封件、风扇、连接器、电线、阀门、自行车踏板和健身器材。

家庭和生活方式： 门窗。

图 2：使用 SIMULIA fe-safe 技术解决种植牙的耐久性仿真

由于疲劳引起的故障的普遍存在以及计算解决方案的显着改进，以更好地了解和预测组件或产品寿命期间的疲劳发生情况。耐用性的物理测试非常昂贵且耗时。行业标准要求在更短的期限内进行越来越多的耐久性测试和验证。公司必须采用和实施耐久性仿真解决方案，以符合行业法规并满足客户要求。SOLIDWORKS价格

图 3：需要持续 7,000,000 次循环的自行车曲柄示例

使用3D EXPERIENCE® Works结构仿真组合，耐久性仿真工具可以预测图 3 中所示的产品故障。

图4： .3D经验工程模拟产品组合

为了应对强度、刚度和耐用性设计的挑战，我们推出了两种新的解决方案（或角色）。

耐久性能工程师

耐久性性能工程师的功能包括：线性和非线性静态（Abaqus 隐式）、准静态（Abaqus 隐式动态）、热、耐久性、摩擦接触、非线性材料、高级网格划分、顺序加载、局部和云计算等。

耐久性力学和工程师

耐久性力学和工程师功能包括：高级线性和非线性静态和动态（Abaqus 隐式、隐式动态和显式）、热、耐久性、材料校准、几何准备等。购买SOLIDWORKS

图5： .3D经验 工作结构模拟组合

这些新的耐用性 职位提供：

1.久经考验，功能强大 SIMULIA Abaqus 和防爆技术专家使用。

用于全面产品性能评估的多步骤结构方案。

具有高周期和低周期分析的先进技术（基于应力和应变的算法）。

逼真的疲劳多事件和多方向载荷，用于准确的耐久性计算。

超过350种具有疲劳特性的材料。

图 6：低级、高级和组合级加载。

现代汽车公司表示”fe-safe [技术] 正确预测了由于高、低和组合液位负载而导致的故障位置。分析考虑了残余应力、材料非线性和塑料应变。SOLIDWORKS官网

2. 连接到 SOLIDWORKS®

连接和关联的工作流程实现高效的假设场景。

图 7：使用 SOLIDWORKS 和 .3D经验 作品 模拟

3. 轻松的工程协作

这.3D体验平台提供具有数据管理、版本控制和可追溯性的安全基于云的平台。

基于 Web 的仪表板通过与所有项目利益相关者共享结构和耐久性模拟来加速技术和业务决策。

进行强度和刚度或重量优化的仿真研究不足以验证设计寿命（并赢得新的设计和工程项目）。在循环载荷下可能导致产品失效的疲劳现象不容忽视。疲劳测试和验证对于实现行业合规性变得越来越普遍。正版SOLIDWORKS

这 .3DEXPERIENCE Works 产品组合采用久经考验的 SIMULIA fe-safe 技术，提供耐久性模拟SIMULIA Abaqus.这 .3DEXPERIENCE 基于云的平台可在互联环境中实现数据可追溯性、版本控制和共享，并与 SOLIDWORKS 关联以简化工作流程。

一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——SOLIDWORKS代理商（SOLIDWORKS 2023）

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