Duty cycle組合工況分析及輸出設(shè)置

陳玉發(fā)  上海山外山機(jī)電工程科技有限公司

關(guān)鍵字：后處理，Duty cycle，DesignLife

類別：nCode DesignLife 軟件使用

      產(chǎn)品耐久性能的評(píng)估，往往需要經(jīng)歷多個(gè)工況的考核，基于Miner線性損傷疊加的原理，nCode Designlife將依次計(jì)算其結(jié)構(gòu)在每個(gè)工況下的損傷并疊加各個(gè)工況的循環(huán)次數(shù)，最終得到總損傷。

      以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的乘用車試驗(yàn)場耐久規(guī)范為例：為考核整車的耐久性能，要求車輛按規(guī)定的車速在試驗(yàn)場各個(gè)路面上完成不同次數(shù)的循環(huán)操作。這樣由多種路面工況按不同循環(huán)次數(shù)形成的組合被稱為duty cycle組合工況，如圖1所示。

圖1 Duty cycle 組合工況

      本文將介紹如何在nCode Designlife軟件中利用duty cycle組合工況功能進(jìn)行疲勞損傷分析并輸出相應(yīng)的結(jié)果。

1 創(chuàng)建Duty Cycle組合工況文件

      為方便nCode DesignLife提取載荷時(shí)可以識(shí)別duty cycle組合工況中對(duì)應(yīng)的載荷信號(hào)及循環(huán)次數(shù)，需要首先創(chuàng)建duty cycle組合工況文件，具體操作步驟如圖2所示。

圖2 Duty cycle 組合工況的創(chuàng)建

      duty cycle組合工況文件是后綴名為dcy的文本文件，該文件包含了各個(gè)工況的詳細(xì)信息，如圖3所示。

圖3 dcy文件詳細(xì)信息

2 創(chuàng)建Duty Cycle組合工況分析流程

      參考DesignLife Worked Examples [1] 創(chuàng)建ducy cycle組合工況的分析流程，在Loading Type中選擇Duty Cycle并導(dǎo)入上一步創(chuàng)建的dcy文件；如圖4和圖5所示。

圖4 dcy文件的讀取

圖5 Duty cycle組合工況分析流程

      打開DataValueDisplay1，可以找到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的總損傷和總壽命，如圖6所示。

圖6 Data value display 顯示

3 輸出每個(gè)工況的損傷結(jié)果及云圖

      對(duì)于duty cycle組合工況的分析結(jié)果，nCode Designlife不但支持輸出總損傷值，還支持輸出每個(gè)工況的損傷值及其損傷云圖。憑借這樣的結(jié)果，用戶對(duì)分析對(duì)象的耐久性能會(huì)有更深入的了解，從而有利于對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

      在圖5分析流程上的基礎(chǔ)上右鍵 ENAnalysis1選擇Advanced Edit，Analysis Runs下點(diǎn)擊ENEngine，將OutputEventResults中默認(rèn)False改為True，該選項(xiàng)規(guī)定了流程是否輸出每個(gè)工況的分析結(jié)果；在Results Handlers下點(diǎn)擊Compressed results (for display)，將ChannelPerEvent中默認(rèn)False改為True，該選項(xiàng)規(guī)定了是否顯示每個(gè)工況的結(jié)果云圖。

      重新提交運(yùn)行，節(jié)點(diǎn)在各個(gè)工況下的損傷值顯示如圖7所示，各個(gè)工況的結(jié)果云圖顯示圖8所示；單擊工具欄藍(lán)色箭頭可實(shí)現(xiàn)工況之間的切換。

圖7 節(jié)點(diǎn)各工況損傷值及總損傷值顯示

圖8 各工況損傷云圖及總損傷云圖

4 輸出每個(gè)工況的損傷百分比

      nCode Designlife除了支持輸出每個(gè)工況的損傷值，還支持輸出總損傷在各個(gè)工況的百分比分布。

      分析流程設(shè)置如下：

• 在ENAnalysis1與DataValuesDisplay1中插入PercentByEvent，

• 右鍵 ENAnalysis1選擇Advanced Edit，單擊Results Handler下Full results(tabulate)，修改SortKeywords的Damage為NodeID，若本分析提取的是FE下Element的應(yīng)力結(jié)果，這里應(yīng)改為ElementID。

      運(yùn)行流程之后，可以找到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的各個(gè)工況下的損傷百分比分布，如圖9所示。

圖9 各工況損傷百分比分布顯示

參考文獻(xiàn)

1. DesignLife Worked Examples, HBK-nCode , 2022