FEMFAT参数设置.pptx

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FEMFAT参数设置,EngineeringCenterSteyr,Author:

ECSChinaTeam,2,2013,FEMFATBASIC,FEEntitles有限元模型数据,Author:

ECSChinaTeam,3,2013,文件编辑器文件编辑器用于调整软件设置，保存在femfat.ini文件中。

最大节点数最大单元数最大节点标号最大单元标号,Author:

ECSChinaTeam,4,2013,有限元模型数据选择文件格式（FileFormat）之后，在输入框内（FileName）指定有限元模型文件的路径和名称。

启动后处理Visualizer,启动焊点定义,启动焊缝定义,调入模型的信息包括节点、单元、物理属性、组、焊点、焊缝的数量,输入的有限元模型的最大尺寸在“ModifyDimension”框中以总体坐标系显示，用户可以检查长度单位是否是mm。

如果模型的长度单位不是mm，可以乘以一个系数来修正。

需要填写在方框内，并点击“Multipl”使之生效。

如果当前模型长度单位为1m=1000mm，则放大系数应为1000,FEEntitles有限元模型数据,Author:

ECSChinaTeam,5,2013,Groups组的定义,Groups组的定义可以由单元或者节点形成组，来定义需要进行分析的结构区域。

当然也可以从其它有限元软件中事先定义好组然后导入到FEMFAT中。

在FEMFAT中只对当前组进行分析计算,将创建一个名为“DetailedResults”的组，对应于设置。

此组节点的以下附加的详细信息将输出到fps文件中：

S/N曲线Haighdiagram应力历程（用于MAX分析）损伤时间特性（用于MAX分析）,建立新组,将节点/单元添加到组中,移除组中的节点/单元,Author:

ECSChinaTeam,6,2013,Stressdata应力数据,应力数据FEMFAT使用应力幅值和平均应力进行损伤分析。

也可以导入最大和最小应力，FEMFAT将自动地将其转化为幅值和平均应力。

除平均应力之外，也可以考虑恒定应力（例如，螺栓预应力、残余应力等）。

提供三个内部存储区，可以用于保存和编辑应力：

应力幅值或最大应力平均应力或最小应力恒定应力（例如，螺栓预应力）临时应力，允许以基本载荷工况进行载荷组合，但不用于分析。

Author:

ECSChinaTeam,7,2013,Materialdata材料数据,材料数据有数种方法为FEMFAT提供分析所需的材料数据：

在材料数据库中有绝大部分分析所需的材料。

对于特殊材料，如果数据不足，或者现有材料中的数据需要稍作修改，推荐使用materialgenerator。

显示的材料数据可以手动输入。

导入材料,存储材料,Materialdata材料数据,Author:

ECSChinaTeam,2013,创建新的材料,以材料生成器创建材料数据可以按照两种规范进行材料的设置：

FKM（默认）TGL以及两种方法：

stress-based基于应力strain-based基于应变进行SN曲线参数的设置。

基于应力的材料生成器,基于应变的材料生成器,9,Loadspectradata载荷谱数据,创建一个阶梯载荷谱阶梯载荷谱的全部步数可以用来指定。

输入载荷循环数（）输入应力幅值系数（）输入平均应力系数（）定义载荷谱的实例（2个不同的阶段）：

阶段1，-200N至400N，循环103次阶段2，-100N至200N，循环104次则对应载荷：

单位应力100N/mm2，表格中输入如下:

创建阶梯载荷谱,10,Nodecharacteristics节点属性,节点属性可对节点组赋予各种参数定义表面粗糙度组内节点可以用两种方式来指定表面粗糙度：

直接输入表面粗糙度值Rt或者Rz，单位m。

从表面粗糙度框内选择预设值:

Polished:

对应于表面粗糙度=2mGrinded:

对应于表面粗糙度=10mSmoothed:

对应于表面粗糙度=60mRoughed:

对应于表面粗糙度=140mAsCast:

对应于表面粗糙度=200mUserdefinedDefault:

对应于表面粗糙度=1m当Influencefactors菜单项中SurfaceRoughness激活之后，所选择的表面粗糙度值将在计算中予以考虑，材料表面越粗糙疲劳强度越低。

材料试样的表面粗糙度为默认值（1m），如果SurfaceRoughness没有激活的话，则应用这个默认值。

对当前节点组赋予材料,定义表面粗糙度,11,Nodecharacteristics节点属性,在实体单元节点上定义工艺参数对于3D单元节点必须给定相关壁厚。

板壳单元节点的工艺参数所假设的壁厚由相邻板壳单元的壁厚来决定。

参数的设定公式是：

对于特殊截面，工艺参数可从如下的表中获得：

对于高碳结构钢、细晶粒结构钢、标准回火钢、一般铸钢和铝材，工艺参数与壁厚s相同。

工艺尺寸的设置,横截面的类型,12,Nodecharacteristics节点属性,定义离散度（10%和90%的比值）离散度定义为10%存活概率下的疲劳强度与90%存活概率下的疲劳强度的比值。

FEMFAT中默认的值为1.26。

定义离散度,13,Nodecharacteristics节点属性,定义温度场为了在疲劳分析中考虑温度的影响，须在节点上定义温度。

温度越高对于零部件的疲劳性能越不利。

对于不同的节点可以定义不同的温度。

如果某个节点没有定义温度，则将自动赋予室温（20C,材料试样的温度）。

在FEMFAT中有两种方式给当前组的节点设定温度：

利用DefineValue可以为一个组中的所有节点定义一个恒定的温度。

将零部件细分到不同温度组中，可以定义简单的温度分布，温度单位为C。

对于复杂的温度分布，比如温度分布来源于有限元分析，可以以不同的文件格式导入节点温度。

注意所导入的温度值只被赋给当前组中的节点。

定义温度场,14,Nodecharacteristics节点属性,微观结构参数在每次FEMFAT运算中只能考虑三个参数选项中的一个：

铸造第二树状结晶晶枝间距铸造凝固时间铸造冷却率FEMFAT计算总是采用结晶晶枝间距选项，如果选择了铸造凝固时间和冷却率选项，计算时均转化为结晶晶枝间距选项。

如果给当前组的节点赋予了铸造凝固时间和冷却率，但是在对应的材料属性中没有（220）的材料数值，则将使用如下的默认值：

时间系数K=7.1时间指数n=0.38冷却率系数C=39.4冷却率指数phi=0.317,加工工艺的影响微观结构参数：

铸造第二树状结晶晶枝间距铸造凝固时间铸造冷却率,15,Nodecharacteristics节点属性,冲压影响模拟-有效塑性应变有效塑性应变可以用两种方式分配给节点：

Definevalue：

在此选项下用户可以为组内所有节点指定恒定的有效塑性应变值。

可以从LS-Dyna（ASCII）和AbaqusODB导入有效塑性应变值。

一般来说，冲压成型仿真的有限元网格与疲劳分析的网格模型不相同。

需要在疲劳分析网格上映射板壳厚度、有效塑性应变和内部应力。

这些操作可以直接在LS-Dyna内完成。

加工工艺的影响有效塑性应变,16,Nodecharacteristics节点属性,定义表面处理定义表面处理框内有以下选项：

None无表面处理ShotPeened喷丸Rolled滚压Carburized渗碳Nitrided渗氮InductiveHardening感应淬火FlameHardening火焰淬火当选择其中的某个选项后，相应的标准值（例如，TGL标准）将予以应用，影响参数将在局部S/N曲线中予以考虑。

上述所列的选项，如果在Influencefactors菜单项中没有被激活，则在分析中被忽略。

定义表面处理系数用户也可以根据自己的经验直接输入一个系数来修改材料疲劳强度（具体数值请参照下一页的PPT表格）。

加工工艺的影响定义表面处理参数,17,Nodecharacteristics节点属性,定义表面处理-从下表可以看到哪些表面处理对疲劳极限有影响，表面硬化影响系数（KV）是工艺方法的函数值，是作为可锻钢质和铝质材料的指导值。

18,Nodecharacteristics节点属性,定义锻造影响参数可以直接输入零部件S/N曲线修改系数。

定义回火条件系数可以指定回火钢抗拉强度。

根据所填写的系数，对于受影响的节点将调整S/N曲线到更高的材料强度。

当回火条件系数所指定的节点是回火钢（材料等级16）时，则回火条件系数才会被考虑。

对于其它种类的材料，回火条件系数将被忽略。

加工工艺的影响定义锻造影响参数,加工工艺的影响定义回火条件,19,Nodecharacteristics节点属性,定义边界层参数如果希望对边界层的节点进行分析，就必须定义基础材料、边界层材料和边界层的厚度。

在这里将输入优质的边界层材料（无微观气孔）和边界层的厚度。

默认的边界层材料是基础材料，边界层厚度默认为零。

如果未定义边界层，则表面节点将不进行边界层分析。

对于边界层分析，需要优质的边界层材料（无微观气孔）和基础材料（存在微观气孔）的材料数据。

这些材料数据可以在软件材料生成器的交互界面中进行定义，或是在ffd文件中直接输入。

在“Group”菜单项里选择或者定义组，然后将边界层分析所需的材料与厚度赋给不同的组的节点，这样可以对不同的节点组定义不同的边界层厚度。

加工工艺的影响定义边界层的材料与厚度,20,Nodecharacteristics节点属性,定义一般焊缝质量焊缝质量对疲劳强度的影响是不同的，选项有：

UsualFinishing这个是对于所有焊缝节点的默认定义，对应于焊缝数据库内定义好的凹槽系数。

SpecialFinishing根据DIN15018的凹槽等级为标准，相应的凹槽系数将乘以质量系数fQuality=0.89。

定义焊缝终点评估由于焊缝终端的切口效应，焊缝终端对于作用在沿着焊缝轴向的动态垂直应力更加敏感。

如果“焊缝终端评估设置”为“on”，则在FEMFATWELD中将考虑此选项。

此选项的默认设置为“on”。

定义SSZ/MSZ参数使用SSZ或MSZ法（基于力法对焊缝进行评估的一种方法）对焊缝节点进行评估（见FEMFATWELD用户手册的4.1.2.4章节）。

在这里可以对当前组的SSZ参数进行修改。

焊缝的影响定义一般焊缝质量,焊缝的影响定义焊缝终点评估,焊缝的影响定义SSZ/MSZ参数,21,Nodecharacteristics节点属性,定义局部材料属性制造工艺（如铸造和成型等）由于热量的输入、冷却时间、冷却的速率和成型角度等等的原因，改变了材料局部的微观结构。

因此在零部件内部的局部材料属性会有或多或少的差别，这些将对材料的损伤寿命有很大的影响。

一些铸造模拟软件（如：

Magma和Wincast）可以计算和输出材料的局部属性，如杨氏模量、抗拉强度和屈服强度。

FEMFAT可以处理这些局部材料属性，并在疲劳损伤分析中予以考虑。

材料局部参数的分布目前只能以在I-DEAS文件格式输入。

定义局部材料属性,22,InfluenceFactors影响参数,激活影响参数（通常的）FEMFAT提供了一些列选项可以进行快速参数研究和对参数的影响进行比较。

各种影响系数只有处在被激活的状态，才能在分析中予以考虑。

考虑应力梯度的影响激活之后，凹槽附近应力梯度的支撑效应将在分析中予以考虑。

每个节点上的应力梯度将从线性应力分析结果中计算出来。

不激活此选项，将使用凹槽处的线性应力来进行损伤值分析、耐久安全系数和静态过载安全系数的分析。

通常情况下，应力梯度将影响材料的疲劳极限、局部S/N曲线的斜率和疲劳循环极限。

对于应力梯度的影响，有数种基于材料线弹性假设的可行的分析方法。

FEMFAT提供了四种选择：

IABGStielerFEMFAT2.4（默认方法）FKMguideline,激活通常的影响参数考虑应力梯度的影响,23,I