Schritt 6

Wählen Sie in Schritt 6 die Bauteile des Modells aus, die für die Ermüdungsberechnung verwendet werden sollen. Legen Sie weiterhin einige erweiterte Optionen für die Berechnung fest.

Zu analysierende Bauteile

In Schritt 6 geben Sie an, welche Bauteile für die Ermüdungsanalyse verwendet werden sollen. Sie können eine Ermüdungsberechnung für alle oder einzelne Bauteile im Modell durchführen.

Wenn Sie Bauteile von der Ermüdungsberechnung ausschließen, wird für das Ergebnis der Knoten in diesen Bauteilen automatisch eine unbegrenzte Lebensdauer festgelegt. Sie müssen unbedingt überprüfen, dass keine potenziell kritischen Bereiche in den ausgeschlossenen Bauteilen vorhanden sind.

Analyseoptionen

Der Assistent für die Ermüdungsberechnung unterstützt Sie bei der Durchführung von effizienten Ermüdungsanalysen. Wenn Sie wenig Erfahrung haben, verwenden Sie die Vorgabeeinstellungen für bestimmte Analyseoptionen, die für eine allgemeine zeiteffiziente Analyse geeignet sind.

Wenn Sie bereits über Erfahrung verfügen, ändern Sie diese Vorgabeeinstellungen, damit sie für die Ermüdungsanalyse besser geeignet sind und die Genauigkeit der vorgegebenen Ermüdungsergebnisse verbessert wird. Klicken Sie auf die Schaltfläche Analyseoptionen (), um auf die Registerkarte Laufzeitreduzierung des Dialogfelds Analyseoptionen zuzugreifen:

Klicken Sie auf die Registerkarte Spannungsoptionen, um die folgenden Einstellungen anzuzeigen:

Die Analyseoptionen dienen der Steuerung von:

Analysefilter

Die Laufzeiten für die Durchführung von Ermüdungsberechnungen bei großen Modellen oder kleineren Modellen mit komplexen Lastverläufen können sehr lang sein. Wenn die Laufzeiten übermäßig lang sind, können Sie die Laufzeiten verringern.

Die Auswahl dieses Prozentsatzes der Knoten basiert auf dem maximalen Knotenspannungsbereich während des Spannungsverlaufs.

ACHTUNG:
Gehen Sie mit besonderer Sorgfalt vor, wenn Sie mit dieser Filtermethode nur die gravierendsten Knoten analysieren. In bestimmten Fällen ist es möglich, dass der Filter Knoten übersieht, die sich an kritischen Positionen befinden. Verwenden Sie diese Option nur, wenn Sie sich über die möglichen Auswirkungen im Klaren sind. Es wird empfohlen, dass Sie eine abschließende Analyse für alle Knoten durchführen, um sicherzustellen, dass alle kritischen Positionen enthalten sind.

Wenn Sie den Analysefilter verwenden, wird allen Knoten, die außerhalb des angegebenen Spannungsbereichs liegen, eine unbegrenzte Lebensdauer zugewiesen.

Korrekturen der mittleren Spannung (nur für Analysen der Ermüdungsberechnung)

Standardmäßig berechnet der Assistent für die Ermüdungsberechnung Ergebnisse mit drei Methoden, bei denen mittlere Spannungen berücksichtigt werden. Wenn eine Berechnung mit diesen Methoden nicht erforderlich ist, deaktivieren Sie sie in den Analyseoptionen, um die Laufzeit zu verkürzen.

Eine dehnungsbasierte Ermüdungsberechnung verwendet Folgendes:

Eine spannungsbasierte Ermüdungsberechnung verwendet Folgendes:

Weitere Informationen zu diesen Korrekturmethoden der mittleren Spannung finden Sie in den Theorieabschnitten der Hilfe zum Assistenten für die Ermüdungsberechnung.

Option für die Verwendung durchschnittlicher Spannungen an Knoten

Wenn diese Option aktiviert ist, werden die durchschnittlichen (oder geglätteten) Spannungswerte an jedem Knoten als Grundlage für die Ermüdungsberechnung verwendet. Es kann vorkommen, dass mangelhafte Spannungsgenauigkeit oder Spannungssingularitäten (örtlich extrem übertriebene Spannungen) aufgrund schlechter lokaler Netzqualität (z. B. durch stark verzerrte Elemente) in einem Modell vorhanden sind. Durch die Verwendung der durchschnittlichen Spannung für die Ermüdungsanalyse kann die Überbewertung des Ermüdungsschadens aufgrund von Spannungszyklen verhindert werden.

ACHTUNG:
Verwenden Sie diese Option, wenn kritische Belastungs- und Ermüdungswerte an den Rändern zwischen zwei Bauteilen vorhanden sind. Ein Durchschnittswert für die Knotenspannungen kann zu unterschätzten Ergebnissen beim Ermüdungsschaden (oder überschätzten Ergebnissen bei der Ermüdungsdauer) an Bauteilrändern führen. Häufig ist es normal, dass die Elemente auf einer Seite des Bauteilrands stärker belastet sind als die Elemente auf der anderen Seite des Bauteilrands. In diesem Fall ist eine Unterbrechung des Spannungsniveaus an Knoten, an denen die beiden Bauteile zusammentreffen, normal und korrekt. Beispielsweise kann man davon ausgehen, dass die ID eines kleinen Pins eine höhere Spannung aufweist als die ID eines Hubs, in den der Pin eingeführt wird. Wenn die Verwendung einer durchschnittlichen Knotenspannung aktiviert ist, wäre der Ermüdungsschaden für den Pin - an den kritischen Knoten, wo der Pin und der Hub aufeinander treffen - unterschätzt.

Berechnungsmethoden für den Ermüdungssicherheitsfaktor

Wenn Sie eine Berechnung des Ermüdungssicherheitsfaktors durchführen möchten, verwendet der Assistent für die Ermüdungsberechnung vorgabemäßig zwei verschiedene Methoden zum Berechnen des Ermüdungssicherheitsfaktors mit dem Goodman- oder Haigh-Diagramm.

Die Ergebnisse dieser beiden Berechnungsmethoden werden für alle Analysen des Ermüdungssicherheitsfaktors ausgegeben. Im Gegensatz zu den Optionen für Korrektur der mittleren Spannung für Lebensdaueranalysen können für die Berechnungsmethoden des Ermüdungssicherheitsfaktors keine Optionen deaktiviert werden. Weitere Informationen zu diesen Berechnungsmethoden finden Sie auf der Seite Ermüdungssicherheitsfaktor im Abschnitt Theoretischer Überblick der Hilfe zum Assistenten für die Ermüdungsberechnung.

Spannungsoptionen

Die Software des Assistenten für die Ermüdungsanalyse verwendet lineare Spannungsergebnisse aus einer FEM-Analyse zum Berechnen der Ermüdungsergebnisse. In den Analyseoptionen können Sie festlegen, wie der Assistent für die Ermüdungsberechnung diese Spannungsergebnisse verwendet. Vorgabemäßig (Normalfall) verwendet der Assistent für die Ermüdungsberechnung die zugewiesene von Mises-Methode. In einigen Fällen führt diese Methode zu Fehlern bei der Berechnung, da die Richtungsänderung der Hauptspannungen nicht berücksichtigt wird. Wenn Sie diesen Fall vermuten, wählen Sie eine der Methoden der kritischen Ebene.

Im Folgenden sind die Spannungswerte, die Sie auswählen und für die Ermüdungsberechnung verwenden können.

Sie bestimmen, welcher Spannungswert besonders für die Berechnung geeignet ist. Einige Spannungsarten sind für dehnungsbasierte Analysen nicht verfügbar. Spannungsarten sind nicht verfügbar (grau dargestellt), wenn sie nicht auf die aktuelle Analyse angewendet werden können.

Wenn Sie eine Methode der kritischen Ebene auswählen, werden die Lösungszeiten erheblich verlängert. Die Ursache der Erhöhung ist die Auflösung der Spannungstensoren in viele Ebenen (standardmäßig 18). Eine separate Ermüdungsberechnung wird für jede dieser Ebenen durchgeführt.

Tipp: Führen Sie eine erste Analyse durch, bevor Sie Methoden der kritischen Ebene verwenden. Verwenden Sie eine der spannungsunabhängigen Methoden, um alle ermüdungskritischen Bereiche des Modells zu identifizieren. Führen Sie anschließend nur eine Analyse der kritischen Ebene für diese isolierten Bereiche durch.

Weitere Informationen zu den Spannungsarten, die Sie im vorherigen Schritt auswählen können, finden Sie auf der Seite Theoretischer Überblick der Hilfe zum Assistenten für die Ermüdungsberechnung.

Starten der Analyse:

Um die Ermüdungsberechnungen und die Ermüdungsanalyse zu starten, klicken Sie auf das grüne Ampelsymbol. Sie können den Fortschritt der Ermüdungsanalyse überwachen. Informationen zur aktuellen Analysephase und zur geschätzten Analysezeit werden angezeigt.

Klicken Sie zum Anhalten der ausgeführten Berechnungen auf das rote Ampelsymbol.

Wenn die Berechnungen abgeschlossen sind, wird eine Zusammenfassung der ungünstigsten Ermüdungsergebnisse für die gewählte Korrekturmethode der mittleren Spannung oder für die beiden Berechnungsmethoden für den Ermüdungssicherheitsfaktor angezeigt. Das Visualisierungssymbol im Browser (Fenster der Strukturansicht) wird geändert und weist darauf hin, dass die Ermüdungsergebnisse erzeugt werden und für die Anzeige zur Verfügung stehen.

ACHTUNG:
Nach Abschluss der Ermüdungsanalysen gehen die Ergebnisse verloren, wenn Sie die Schritte im Assistenten für die Ermüdungsberechnung rückwärts ausführen (unter Verwendung der Schaltfläche Zurück oder mithilfe des Browsers). Das Visualisierungssymbol im Browser wird geändert und weist darauf hin, dass keine Ergebnisse verfügbar sind.

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