Fatigue and Durability

Validate your designs for durability to decrease warranty claims, increase safety and reduce cost

Fatigue et Durée de vie

Validez la durée de vie de vos conceptions pour prévenir aux réclamations, augmenter la sécurité et réduire le coût.

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Une des tâches les plus difficiles dans la procédure de conception et de développement est la prédiction des pannes à travers le temps. Sans savoir quand une structure va casser, il est difficile d'augmenter sa performance. Et tester physiquement tous les scénarios de pannes possible peut etre prohibitif. L'analyse de la duréer de vie par les modèles en éléments finis est devenu un standard dans la procédure de conception. L'analyse n'est plus limitée aux calculs de fatigue d'un produit, la sortie peut maintenant inclure des contraintes sécuritaires de travail, des demandes de garantie, des effets de températures élevées, des procédés de fabrication et des contraintes d'assemblage.

MSC Software propose une large gamme de solutions pour les problèmes de durabilité et de fatigue basées sur les éléments finis qui permettent d'augmenter la prédiction de vie sous n'importe quelle combinaison de conditions de charge, du temps ou de fréquence.



Fonctionnalités des solutions MSC Software pour l'analyse de durée de vie et de fatigue:
  • La fatigue S-N
  • La fatigue E-N
  • Méthodes de corrections de plastiques
  • Propagation de fissures 
  • Identification des "points chauds"
  • Analyse des déformations et fissures
  • Jauge de contrainte virtuel pour le test d'analyse de corrélation
  • Accumulation de détérioration utilisant Palmgren-Miner
 
  • Fatigue of Rotating Systems
  • Vibration fatigue using random loading
  • Spot and seam weld analysis
  • Classic "weld classification" approach to fatigue
  • Material failure predictions
  • Non-proportional, multiaxial stress states
  • Multiple simultaneous loads and multiple events allowed
  • Safety factor analyses
MSC Software est utilisé pour l'analyse de durabilité de nombreux types de composants:

Aérospatial: ailes, panneaux, lames de moteur, roues, rivets, collages, actionneurs, composants de transmission, vannes, trains d'atterrissage, nacelles, systèmes de transmission de fluides

Automobile: engrenages, soudures, châssis, suspension, rivets, boulons, roues, vilebrequin, bielles, pistons, roues...
Biomédical: stents, prothèses, implants dentaires, prothèses de hanche, implants de genou.
Energie: tuyaux, valves de pression, bateau, équipement de forage, de contrôle et de sécurité, soudures, ventilateurs, turbines, éoliennes, plateformes offshore, engrenages.
Electronique: fils de soudure sans plomb, PCB, actionneurs, supports électroniques et d'assemblages.
Biens de consommation : joints d'étanchéités, ventilateurs, connecteurs, fils, soupapes, pédales de bicyclettes, appareils d'exercice.
Machine: engrenages, courroies, vannes, joints, tuyaux et tubes.


 

An entirely new concept for CAE based fatigue calculations.

NEF enables fatigue analysis to be performed as an integral part of stress analysis and not as a post processing task. This improves current practices which can be cumbersome and time consuming. NEF revolutionizes the way current calculations are done because there is a dramatic reduction in the number of miscellaneous files that have to be managed (improved durability management) and a corresponding reduction in the overall process time a large job can take.

With Nastran Embedded Fatigue (NEF), large stress (intermediate) files are no longer be needed. This eliminates the need for time consuming file transfer, reduces memory requirements, and enables fatigue computations to be performed faster in memory with use of less disk space. In this way full body fatigue calculations for large models are made possible.

 

NEVF enables users to perform the fatigue analysis in frequency domain with techniques that are often used for dynamic structural analyses. This computationally efficient procedure provides life estimates orders of magnitude faster with minimal loss in accuracy, while using only a small fraction of system resources compared to traditional methods. Frequency domain methods also offer quality results for complex load histories, which could be even random in nature.

Engineers can perform vibration fatigue studies with any of the following commonly used loading conditions:

  • Single-input random load with or without static stress offset
  • Multi-load random input including cross-correlation with or without static stress offset
  • Deterministic loading (single sine waves and narrow bands)
  • Harmonic loading (multiple simultaneously applied sine waves)
  • Sine and narrow band sweeps
  • Duty Cycles: All of the above loading types can be assembled in to load events and sequences to make up realistic duty cycles.
 

MSC Fatigue est le produit le plus avancée et complet disponible du marché. 

Ce programme avancée sur l'estimation de vie permet aux utilisateurs d'effectuer une analyse complète avec les memes résultats FE qui sont utilisés pour les analyses en contraintes. Cet environnement de CAE  permet de façon transparente de gérer la dynamique et la durabilité dans une seule interface. Il comprend des modules de pointe développées par MSC Software depuis 20 ans ainsi que des modules plus récents développés dans le cadre de programmes DesignLife nCode.

MSC Fatigue se trouve entièrement intégré dans Patran, permettant ainsi l'accès aux pré et post traitement des capacités de modélisation avancée.

 

Cet ensemble complet de modèles de défaillance est adaptable à plusieurs classes de matériels, incluant la ductilité, la fragilité, les composites, les élastomères, et les bétons disponibles dans le solveur Marc FEA. La robustesse de la capacité de propagation de la fissure permet aux ingénieurs de mieux appréhender les mécanismes de défaillances et de mettre en place des dispositifs avec des méthodes plus appropriées pour éviter toute défaillance. 

Ces capacités dans Marc, aussi bien inclus dans les fonctions de Nastran, sont aussi des moyens appropriés pour générer les fonctions "crack propagation Compliance Functions"  qui sont nécessaires à la croissance de la fatigue, outil qui fait partie de MSC Fatigue

 

Adams/Durability, est une partie du logiciel Adams, étendue au procédé traditionnel de tests basés sur la durabilité de la conception dans un monde virtuel. Avec Adams/Durability, vous pouvez simuler le cycle de la durabilité et écrire des scénarios de charges de composants et conduire un banc d'essai en utilisant des données de sorties en RPC III ou en CAD.  Vous pouvez visualiser les contraintes et detecter les points sensibles dans les composants flexibles ou rigides, et vous pouvez également améliorer la conception des composants en faisant l'interface avec des programmes de prédiction de fatigue.

De cette façon, Adams est un outil essentiel pour créer les scnénarios de temps par les EF nécessaires soit par MSC Nastran ou Nastran Embedded Fatigue et ces deux produits ont des liens pré-établis dans Adams pour accueillir cette intégration. 

 

La précision dans les données de matériels est essentielle dans tout calcul de durabilité. MSC Software a récemment formé un partenaire avec HBM nCode UK Ltd afin de fournir des données matérielles précis avec un service comprehensif, rapide  et à des prix compétitifs. HBM nCode est capable de prédire la durée de vie par des simulations virtuelles, ce qui rend possible l'évaluation de la durabilité à l'avance afin d'éviter des changements de conception couteux.

La modélisation numérique des propriétés des matériaux de la fatigue peut éviter la nécessité de faire des essais expérimentaux et Digimat fournit une approche de modélisation numérique pour cela.

 

MSC Software mets à disposition certains des plus grands experts pour donner deux formations sur la fatigue et des services associés. Les formations sur la fatigue peut soit se faire sur Patran (PAT319) soit sur Nastran (NAS319). MSC Software peut même offrir une gestion de projet sur ​​la mesure de la Durabilité avec un démarrage rapide (NAS399) destiné aux utilisateurs qui emploient actuellement des processus d'analyse de fatigue avec une interface graphique de base et qui veulent passer à  solveur intégré.

 

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