Навчальна тема
Моделювання циклічного руйнування
Cyclic failure FEM: fatigue postprocessing, cyclic plasticity, hysteresis, damage evolution, stiffness degradation, crack initiation/propagation, calibration і validation.
Циклічне руйнування можна моделювати на різних рівнях деталізації: від fatigue postprocessor після пружного FE-analysis до прямої simulation cyclic plasticity, damage evolution та crack growth.
Рівень 1: fatigue postprocessing
Для переважно elastic structural response FE-model дає local stress history, а спеціальний fatigue procedure виконує cycle counting, S–N/ε–N assessment та damage accumulation. Це значно дешевше, ніж явно рахувати кожен service cycle.
Рівень 2: cyclic constitutive response
Якщо repeated plasticity змінює material state, потрібна cyclic plasticity model, здатна відтворити hysteresis, hardening/softening і ratcheting. Damage law може додатково описувати stiffness/strength degradation.
Рівень 3: crack initiation і propagation
Коли потрібен саме розвиток тріщини, fatigue initiation поєднують із fracture mechanics, cohesive/XFEM або іншою crack-growth methodology залежно від задачі.
Calibration і validation
Параметри cyclic plasticity та damage калібруйте за experimental loops і fatigue data. Прогноз life бажано перевіряти на незалежних amplitudes/histories, а не лише на тих циклах, за якими parameters були підібрані.
Про цю тему
Циклічне руйнування моделюють від S-N/ε-N postprocessing до direct cyclic plasticity, damage і crack growth. Рівень деталізації залежить від локальної plasticity та мети прогнозу.