Fatigue Module

Para Análise de Fadiga de Alto Ciclo e Baixo Ciclo, Com Base em Tensões e em Deformações

Fatigue Module

Fadiga de baixo ciclo decorrente da deformação plástica perto de um orifício ilustrando o logaritmo do tempo de vida em termos de número de ciclos junto com uma curva tensão-deformação para os primeiros ciclos de carregamento.

Análise de Fadiga Para Várias Estruturas e Aplicações Diferentes

Quando as estruturas são submetidas a carregamentos e descarregamentos repetitivos, devido à fadiga do material, elas podem falhar a cargas abaixo do limite estático. Uma análise virtual de fadiga pode ser realizada no ambiente do COMSOL Multiphysics com o Fatigue Module, um complemento para o Structural Mechanics Module. Com os métodos de plano cítrico baseados em tensões e deformações, você pode avaliar o regime de fadiga de alto ciclo ou baixo ciclo. Em aplicações que envolvem materiais não-lineares, é possível utilizar métodos baseados em energia ou modelos Coffin-Manson para simular fadiga térmica. Ao lidar com cargas variáveis, os danos acumulados podem ser calculados a partir do histórico de carregamento e do limite de fadiga. O ciclo de carregamento de fadiga pode ser simulado em corpos sólidos, placas, conchas, multicorpos, aplicações que envolvem tensão e deformação térmica e, até mesmo, em dispositivos piezelétricos. Para melhorar a eficiência computacional de fadiga com início em superfície ou sub-superfície, o cálculo de fadiga pode ser realizado em domínios, contornos, linhas ou pontos.

Modelos de Plano Crítico Baseado em Tensões e em Deformações

Modelos de plano crítico buscam por um plano que seja mais favorável à iniciação e à propagação de rachaduras onde ocorrerá a fadiga. Eles estão disponíveis no Fatigue Module tanto para modelos baseados em tensões quanto deformações. Para fadiga de alto ciclo, quando a plasticidade é bem limitada, normalmente utiliza-se modelos baseados em tensões. No Fatigue Module, eles são calculados pelos critérios de Findley, de Tensão Normal e de Matake, que calculam o fator de uso da fadiga, que é comparado ao limite de fadiga.

Os modelos baseados em deformações avaliam deformações ou combinações de deformações e tensões para definir um plano crítico. Depois de identificar o plano crítico, eles preveem o número de ciclos até a falha. O Fatigue Module inclui os modelos de Smith-Watson-Topper (SWT), Fatemi-Socié e Wang-Brown. Esses modelos são geralmente usados em fadiga de baixo ciclo nos quais as deformações são grandes. A regra de Neuber e o método de Hoffmann-Seeger estão à disposição para aproximar o efeito da plasticidade em uma rápida simulação linear elástica. Também é possível considerar um ciclo de carregamento elastoplástico completo usando o Nonlinear Structural Materials Module.

Thermal Fatigue of a Surface Mount Resistor

High-Cycle Fatigue Analysis of a Cylindrical Test Specimen

Submodeling of Thermal Fatigue in a Ball Grid Array

Random Load Fatigue in a Frame with a Cutout

Structural and Fatigue Analyses of a Shaft with a Fillet

Low-Cycle Fatigue Analysis of Cylinder with a Hole

Fatigue Analysis of a Car Wheel Rim

Notch Approximation to Low Cycle Fatigue Analyis of Cylinder with a Hole

Cycle Counting in Fatigue Analysis - Benchmark