COMSOL Multiphysics^®6.0 发布亮点

疲劳模块更新

COMSOL Multiphysics^®6.0 版本为“疲劳模块”的用户引入了一个新特征，用于评估随机振动下的疲劳，以及能够使用更多 S-N 曲线类型。请阅读以下内容，进一步了解这些新增功能。

随机振动疲劳

在随机载荷中，载荷通过功率谱密度 (PSD) 形式的统计表示来定义，这是一种有用的建模方法，适用于作用在结构上的载荷不能被确切表达的情况。通过计算出的应力响应 PSD，您可以提取有意义的物理量用于疲劳评估。疲劳接口中新增的随机振动特征可以计算指定时间段内的疲劳使用因子，并计算结构在承受 PSD 载荷时的总疲劳寿命。这些物理量通过 Palmgren–Miner 损伤求和规则来计算，您可以使用不同的循环计数模型和不同的疲劳评估准则。根据底层 PSD 加载的特性，您可以从两种循环计数模型中进行选择：用于宽带加载的Dirlik模型，或用于窄带加载的Bendat模型。

为了计算疲劳损伤，循环计数与疲劳评估的模型相辅相成：

• Basquin 模型
• 近似的（参数化）S-N 曲线
• S-N 曲线，指定为插值函数等

在随机振动特征中，您可以定义任何线性应力测量作为疲劳计算的基础，也可以选择一个内置的多轴等效 von Mises 应力 (EVMS)测量。随机振动特征提供多个不同的由 PSD 加载产生的结果。这些特征有助于您计算结构的疲劳失效风险。下图显示单位时间的峰值数和应力的均方根。

累积损伤中的其他 S-N 曲线类型

在新版本中，累积损伤特征得到了扩展，现在可以包含更多 S-N 曲线类型。除了对振幅（交变）载荷使用 S-N 曲线（带有可选的解析平均应力校正）之外，您现在可以选择直接提供载荷比相关性或平均应力相关性，这在您能获得包含平均应力效应的实验数据的情况下非常有用。提供的 S-N 曲线类型有：

• 具有 R 值相关性的 S-N 曲线
• 具有平均应力相关性的 S-N 曲线
• 幅值应力的 S-N 曲线

新增教学案例

COMSOL Multiphysics^®6.0 版本的“疲劳模块”引入了一个新的教学案例。