fe-safe

Logiciel d'analyse à la durabilité pour les modèles d'éléments finis.

Module Verity® in fe-safe

 

Les prévisions des points de rupture et les calculs de résistance à la fatigue des joints soudés et des structures soudées (y compris des points de soudure) ont toujours été complexes. En outre, il n'est pas rare que ces opérations entraînent de mauvaises corrélations avec les données de test. La méthode de contraintes structurelles Verity, indépendante du maillage, a été développée et brevetée par Battelle. Cette méthode est reconnue comme une avancée majeure dans le domaine de l'analyse de la fatigue des joints soudés pour les modèles d'éléments finis.

Verity in fe-safe associe la méthode Verity d'analyse de la fatigue des structures soudées aux fonctionnalités sophistiquées de fe-safe en matière d'analyse de la fatigue pour les modèles d'éléments finis. Grâce à ce module, les entreprises peuvent réduire ou éliminer les frais de tests destinés à valider l'intégrité des conceptions. Elles peuvent également éviter la pratique courante qui consiste à multiplier les opérations d'ingénierie pour faire face aux incertitudes liées à la résistance à la fatigue.

Repenser la conception d'un composant essentiel pour renforcer sa résistance à la fatigue
« Le module Verity in fe-safe permet à nos clients de gérer efficacement leur équipement cyclique, ce qui, en fin de compte, améliore la sécurité et offre des avantages économiques considérables »
The Equity Engineering Group, Inc.
Présentation

Verity in fe-safe supprime les décisions subjectives prises par l'utilisateur, ce qui accroît la fiabilité et la précision des résultats.

  • Utilise les forces nodales au bord de la soudure, et non une distance subjective à partir du bord de la soudure
  • Utilise une seule courbe S-N de référence et peut être employé pour toutes les soudures et toutes les épaisseurs de tôle et de plaque
  • Garantit des calculs de contrainte structurelle cohérents, quels que soient la taille du maillage et les types d'éléments
  • Permet d'obtenir des niveaux inégalés de précision et de fiabilité
  • Indépendant vis-à-vis du maillage
  • Peut être appliqué à tous les types de soudure, notamment les soudures par points, et tous les types de charge
  • Élimine toute notion de subjectivité de la fatigue de soudure
  • Peut également être appliqué à d'autres types d'entailles vives comme les fonds de filet
  • Facile à utiliser et à automatiser
  • Possibilité d'exécuter l'analyse des joints soudés, des soudures par points et des zones non soudées en une seule fois
  • Validé par le projet Joint Industry Project de Battelle utilisant plus de 3 500 essais physiques de fatigue

Verity in fe-safe est un module complémentaire de fe-safe qui permet aux utilisateurs d'inclure les effets des charges complexes, de la fatigue multiaxiale et d'autres fonctionnalités avancées de fe-safe.

Fonctionnalités
  • Le module Verity in fe-safe s'appuie sur les forces nodales au bord de la soudure, et non sur une distance subjective à partir du bord de la soudure.
  • Les forces nodales sont beaucoup moins sensibles à la densité du maillage que les contraintes FEA standard. En conséquence, une analyse basée sur les forces nodales, et sur Verity, est indépendante du maillage.
  • Il est possible d'utiliser une seule courbe S-N de référence pour toutes les soudures, qu'il s'agisse de soudures de résistance, soudures par points, soudures continues ou de joints à brasure tendre pour toutes les épaisseurs de tôle et de plaque, et tous les types de charge.
  • L'utilisateur n'est pas contraint de prendre des décisions subjectives.
  • Les calculs de contrainte structurelle sont cohérents, quels que soient la taille du maillage, les types d'éléments ou le logiciel de calcul par éléments finis utilisé. Il s'agit d'une étape décisive pour obtenir la qualité 6 sigma dans les applications CAE.
  • Verity in fe-safe peut être utilisé avec les modèles à large maille des solides ou des éléments de coque.
  • Verity permet d'améliorer encore davantage la précision des prévisions de résistance à la fatigue en permettant à l'utilisateur de formuler sa propre courbe S-N de référence personnalisée en fonction de données propriétaires.
  • Verity est pris en charge par les outils tiers d'Altair, ANSYS et BETA CAE Systems afin de simplifier la définition de domaines de soudure.
  • L'outil de détection auto des soudures par points détecte automatiquement le nombre de tôles soudées ensemble, l'épaisseur de chaque feuille et l'emplacement de chaque point de soudure. Les temps d'analyse sont très courts même avec des modèles contenant plusieurs milliers de soudures par points.
  • Verity est cité comme méthode approuvée dans :
    • ASME Section VIII, Division 2, Partie 5 Design By Analysis (Conception par analyse)
    • API 579-1/ASME FFS-1 Fitness-For-Service (Aptitude fonctionnelle)
Avantages

Verity étant la méthode originale de contraintes structurelles, il s'agit également de l'approche ayant reçu le plus grand nombre de validations.

 

Principaux avantages :

  • Élimination des décisions subjectives de l'utilisateur, ce qui accroît la fiabilité et la précision des résultats
  • Possibilité d'analyser les joints soudés et les zones non soudées en un seul passage et d'afficher les résultats sur le même tracé de contours, pour une analyse plus rapide du modèle entier
  • Diminution significative de la durée de modélisation dans les environnements CAE et FEA
  • Baisse des coûts de développement résultant de la diminution des besoins en test de validation physique
  • L'inspection et le test des composants par rapport à des critères de fatigue peuvent faire baisser les coûts de classification ou de conformité réglementaire
  • Optimisation des conceptions et structures plus légères grâce à la réduction des surépaisseurs
  • Interfaçage direct avec les principales suites FEA, telles qu'Abaqus, ANSYS, I-deas et Nastran (MSC, NEi, NX) grâce à une interface utilisateur intuitive de style Windows avec écran unique
  • L'outil de détection auto des soudures par points permet d'obtenir des temps d'analyse rapides pour les modèles comportant des milliers de points de soudure

 

Verity a été validé pour les applications allant de l'automobile aux industries offshore/marine grâce à la collaboration avec des entreprises d'ingénierie de pointe, membres du projet Joint Industry Project (JIP) de Batelle. L'efficacité de la méthode a été prouvée par la réduction en une courbe unique de milliers d'essais de fatigue provenant d'échantillons de laboratoire et de composants à taille réelle, obtenus et vérifiés dans une documentation librement accessible. Cette courbe est communément appelée « courbe S-N de référence ».

Verity a reçu de nombreuses récompenses, parmi lesquelles : le prix Math Innovators de TIME Magazine (2005), le prix Aviation Week and Space Technology (2004) et le prix Henry Ford II Distinguished Award for Excellence in Automotive Engineering de SAE (2003). Pour Business Week, Verity est « un éclair de génie dans la soudure » (2004).