Fe-safe是世界上最先進(jìn)的疲勞分析軟件，采用世界上最先進(jìn)的疲勞分析技術(shù),是一個(gè)功能強(qiáng)大,全面,使用方便的耐久性疲勞分析軟件。在軟件開發(fā)過程中，每年投資數(shù)千萬(wàn)美元用于研發(fā)，并進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證?？蛻舻姆答伇砻?Fe-safe可給出準(zhǔn)確的疲勞點(diǎn)和疲勞壽命預(yù)測(cè)。因此,Fe-safe是改變了設(shè)計(jì)工程師傳統(tǒng)的疲勞分析方法的軟件工具。

Fe-safe已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在眾多領(lǐng)域內(nèi)，包括從空間站、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)到汽車、火車；從空調(diào)、洗衣機(jī)等家電產(chǎn)品到電子通訊系統(tǒng)；從艦船到石化設(shè)備；從內(nèi)燃機(jī)、核能、電站設(shè)備到通用機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域。目前世界上有超過1000家公司把Fe-safe作為標(biāo)準(zhǔn)的耐久性分析工具。

下文將利用Abaqus和Fe-safe聯(lián)合仿真案例進(jìn)行橡膠彈性元件疲勞預(yù)測(cè)分析。

Fe-safe中的Rubber模塊使用開裂能密度來預(yù)測(cè)橡膠結(jié)構(gòu)件的多軸疲勞性能，能較好的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)。本案例簡(jiǎn)單介紹如何使用Abaqus和Fe-safe聯(lián)合仿真對(duì)橡膠的疲勞性能進(jìn)行與預(yù)測(cè)。

• 影響橡膠疲勞預(yù)測(cè)的因素

1. 材料配方

2. 溫度和臭氧

3. 載荷類型（單軸，雙軸等）

4. 加載的幅值和頻率

5. 應(yīng)力松弛和蠕變

6. 液體的影響

   
   

• Fe-safe/Rubber計(jì)算損傷的流程

1. 從FEA結(jié)果文件中讀取nominal strain（NE）和 stress（S）的數(shù)據(jù)。

2. 加載歷史根據(jù)應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)集的順序以及加載設(shè)置中指定的長(zhǎng)度（以秒為單位）進(jìn)行配置。

3. nominal strain應(yīng)變張量的6個(gè)分量由3個(gè)面內(nèi)名義應(yīng)變分量和平面應(yīng)力條件計(jì)算得出（例如，面外應(yīng)力正好為0）。

4. 基于損傷球體變量φ和θ的插件設(shè)置生成一系列材料平面。將在每個(gè)材料平面上重復(fù)后續(xù)計(jì)算，以確定臨界平面。

5. 計(jì)算每個(gè)平面的局部荷載歷史，給出作為時(shí)間函數(shù)的開裂能量密度。

6. 然后使用雨流量計(jì)數(shù)算法識(shí)別整個(gè)本地加載歷史中包含的每個(gè)單獨(dú)循環(huán)（例如峰值和谷值）。

7. 對(duì)裂紋擴(kuò)展速率定律進(jìn)行數(shù)值積分，以確定在初始缺陷擴(kuò)展至其規(guī)定尺寸所需的重復(fù)次數(shù)（壽命）（見Fe-safe/RubberTM理論手冊(cè)）。

8. 作為計(jì)算的一部分，將單個(gè)循環(huán)的裂紋擴(kuò)展速率貢獻(xiàn)相加，以獲得整個(gè)加載歷史每次重復(fù)的總裂紋擴(kuò)展速率。作為材料定義的一部分，規(guī)定了初始和最終缺陷尺寸以及所有裂紋擴(kuò)展特性。

9. 一旦計(jì)算了每個(gè)材料平面的壽命，則從結(jié)果中選擇最小壽命，并報(bào)告為單獨(dú)項(xiàng)的壽命。