Втома та циклічне навантаження

Втома — накопичення пошкодження під дією повторних навантажень, за якого руйнування може виникнути при рівнях stress, значно нижчих за одноразову статичну міцність. У зв’язці з МСЕ головне завдання — отримати достовірну локальну stress/strain history у критичній зоні, а потім застосувати відповідну fatigue model.

Типовий workflow

FE-модель дає локальні stresses або strains для заданої load history. Далі визначають cycles/amplitudes, враховують mean stress, обирають S–N або ε–N approach, використовують fatigue material data та оцінюють damage/life.

LCF і HCF

При значній cyclic plastic strain природнішим є strain-life підхід і аналіз малоциклової втоми. Якщо локальна response переважно пружна, часто використовують stress-life. Межа між режимами не є універсальним числом циклів — вона залежить від матеріалу й рівня деформації.

Що МСЕ не дає автоматично

Точна stress contour ще не є fatigue life. Потрібні експериментальні fatigue curves, правила mean-stress correction, surface/notch/environment assumptions та модель накопичення damage. Особливо уважно перевіряйте mesh у hotspot і не використовуйте singular peak stress як звичайний fatigue input.