fe-safe

Lebensdauer-Analysesoftware für Finite-Elemente-Modelle.

Verity® Modul in fe-safe

 

Bei geschweißten Verbindungen und Strukturen, darunter Schweißpunkte, ist die Prognose von Bruchstellen und die Berechnung der Ermüdungslebensdauer erfahrungsgemäß sehr komplex und kann oftmals zu einer schlechten Korrelation mit den Testdaten führen. Die vernetzungsunabhängige Verity Strukturspannungsmethode wurde durch Battelle entwickelt und patentiert. Sie wird als großer Durchbruch in der Ermüdungsanalyse von Schweißverbindungen für Finite-Elemente-Modelle anerkannt.

Verity in fe-safe kombiniert Verity für die Ermüdung geschweißter Strukturen mit den erweiterten Funktionen von fe-safe zur Ermüdungsanalyse von Finite-Elemente-Modellen. Damit können Unternehmen die Kosten für Integritätsprüfungen von Konzeptionen verringern oder gar ganz vermeiden. Auch Over-Engineering aufgrund unsicherer Informationen zur Ermüdungslebensdauer kann so eliminiert werden.

Neugestaltung einer kritischen Komponente für eine höhere Ermüdungslebensdauer
„Mit dem Verity Modul in fe-safe können unsere Kunden die Zuverlässigkeit ihrer Zyklusgeräte und damit letztendlich die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit deutlich verbessern.“
The Equity Engineering Group, Inc.
Auf einen Blick

Verity in fe-safe vermeidet subjektive Entscheidungen des Benutzers und verbessert damit die Zuverlässigkeit und Genauigkeit

  • Funktioniert ab den Knotenkräften am Schweißnahtübergang anstatt in einer subjektiven Entfernung zum Schweißnahtübergang
  • Nutzt eine einzelne S-N-Masterkurve und kann für alle Schweißnähte und alle Blech- und Plattenstärken verwendet werden
  • Bietet konsistente Berechnungen der strukturellen Spannung ungeachtet der Vernetzungsgröße oder Elementtypen
  • Erreicht ein neues Maß an Genauigkeit und Zuverlässigkeit
  • Ist vernetzungsunabhängig
  • Kann auf alle Schweißverbindungstypen, darunter Punktschweißverbindungen, sowie auf alle Lasttypen angewendet werden
  • Vermeidet Subjektivität bei der Schweißnahtermüdung
  • Kann auch auf andere scharfe Kerben angewendet werden, wie Gewindespitzen
  • Ist benutzerfreundlich und leicht zu automatisieren
  • Analyse von Schweißverbindungen, Schweißpunkten und ungeschweißten Bereichen kann in einem Durchgang durchgeführt werden
  • Durch das Joint Industry Project von Battelle in mehr als 3.500 physischen Ermüdungsprüfungen bestätigt

Das Verity Modul in fe-safe ist ein zusätzliches Modul für fe-safe, mit dem Benutzer die Auswirkungen komplexer Lastverläufe, multiaxialer Ermüdung und anderer erweiterter Funktionen in fe-safe berücksichtigen können.

Merkmale
  • Das Verity Modul in fe-safe basiert auf den Knotenkräften am Schweißnahtübergang anstatt auf einer subjektiven Entfernung zum Schweißnahtübergang.
  • Knotenkräfte sind deutlich weniger von der Vernetzungsdichte abhängig als standardmäßige FEA-Spannungen. Eine Analyse basierend auf den Knotenkräften, wie bei Verity, ist daher vernetzungsunabhängig.
  • Eine einzelne S-N-Masterkurve kann bei allen Schweißnähten verwendet werden, ob strukturelle Schweißnähte, Verbindungsschweißnähte, Schweißpunkte oder Lötverbindungen. Dies gilt für alle Blech- und Plattentypen sowie für alle Lasttypen.
  • Der Benutzer muss keine subjektiven Entscheidungen treffen.
  • Bietet konsistente strukturelle Spannungsberechnungen ungeachtet der Vernetzungsgröße, Elementtypen oder verwendeten Finite-Elemente-Software – ein wichtiger Schritt zu 6 Sigma in CAE-Anwendungen.
  • Kann mit groben Vernetzungen von Festkörper- oder Schalenelementen verwendet werden.
  • Ermöglicht die weitere Verbesserung der Prognosegenauigkeit der Ermüdungslebensdauer, indem der Benutzer seine eigene S-N-Masterkurve basierend auf internen Daten formulieren kann.
  • Wird von Drittanbietertools von Altair, ANSYS und BETA CAE Systems unterstützt, um die Definition von Schweißbereichen zu vereinfachen.
  • Das Tool zur automatischen Erkennung von Schweißpunkten erkennt die Anzahl der zusammengeschweißten Bleche, die Stärke jedes Blechs und die Position jedes Schweißpunkts automatisch. Selbst bei Modellen mit vielen Tausenden Schweißpunkten kann eine sehr kurze Analysezeit erreicht werden.
  • Verity wird in folgenden Publikationen als genehmigte Methode aufgeführt:
    • ASME Abschnitt VIII, Division 2, Teil 5 Design By Analysis
    • API 579-1/ASME FFS-1 Fitness-For-Service
Vorteile

Als patentierte Strukturspannungsmethode ist Verity der am umfassendsten geprüfte aller Strukturspannungsansätze.

 

Zu den Hauptvorteilen gehören:

  • Vermeidet subjektive Entscheidungen des Benutzers und verbessert damit die Zuverlässigkeit und Genauigkeit
  • Bereiche mit und ohne Schweißnähte können in einem einzigen Durchgang analysiert und die Ergebnisse in der gleichen Konturdarstellung angezeigt werden, was die gesamte Modellanalyse beschleunigt
  • Deutlich schnellere CAE- und FEA-Modellierung
  • Geringere Entwicklungskosten, da der physische Prüfaufwand minimiert wird
  • Inspektion und Prüfung von Komponenten auf Ermüdungskriterien kann die Kosten für die „Klassifizierung“ oder Konformität mit Rechtsvorschriften senken
  • Geringere Abhängigkeit von Over-Engineering zum Ausgleich von Ungewissheit führt zu optimierten und leichteren Konstruktionen
  • Direkte Schnittstellen zu führenden FEA-Suiten wie Abaqus, ANSYS, I-deas und Nastran (MSC, NEi, NX) basieren auf einer intuitiven Windows-basierten GUI mit nur einem Bildschirm
  • Die automatische Erkennung von Schweißpunkten ermöglicht schnelle Analysen bei Modellen mit vielen Tausenden Schweißpunkten

 

Verity wurde dank der Zusammenarbeit mit führenden Ingenieursunternehmen im Rahmen des Joint Industry Project (JIP) von Battelle für Anwendungen in der Automobilbranche bis hin zur Offshore-/Schiffbaubranche zertifiziert. Die Effektivität der Methode wurde durch die Zusammenführung Tausender von Ermüdungsprüfungen an Laborproben und Komponenten in voller Größe (wie aus der frei zugänglichen Literatur erfasst und geprüft) zu einer einzelnen Kurve demonstriert. Dabei handelt es sich um die „S-N-Masterkurve“.

Verity wurde bereits mit zahlreichen prestigeträchtigen Preisen ausgezeichnet: Math Innovators des TIME Magazine (2005), Laurels Award 2004 von Aviation Week and Space Technology und Henry Ford II Distinguished Award for Excellence in Automotive Engineering von SAE (2003). Business Week bezeichnete Verity als „Geistesblitz in der Schweißtechnik“ (2004).