fe-safe

Программное обеспечение для анализа характеристик износоустойчивости моделей, рассчитанных методом конечных элементов.

Модуль Verity® в решении fe-safe

 

Для сварных соединений и сварных конструкций, в том числе точечных сварных швов, прогнозирование мест неисправностей и расчет усталостной прочности всегда были комплексными и сложными задачами, которые зачастую не соответствовали данным тестов. Сеточно-нечувствительный метод проверки напряжений конструкций Verity был разработан и запатентован компанией Battelle. Данный метод считается крупным прорывом в анализе усталости сварных соединений для моделей конечных элементов.

Модуль Verity в решении fe-safe сочетает в себе систему Verity для расчета усталости сварных конструкций с передовыми функциями решения fe-safe для анализа усталости моделей конечных элементов. Данное решение позволяет компаниям сократить или свести к минимуму затраты на испытания целостности конструкций, а также отказаться от распространенной практики проектирования "с запасом" из-за неопределенной усталостной прочности.

Изменение критического компонента для повышения усталостной прочности
"Модуль Verity в решении fe-safe позволяет нашим клиентам эффективно управлять надежностью циклического оборудования, что в конечном итоге повышает безопасность и обеспечивает значительные экономические преимущества"
The Equity Engineering Group, Inc.
Краткий обзор

Модуль Verity в решении fe-safe исключает возможность принятия субъективных решений пользователем, что повышает надежность и точность расчетов

  • Основан на действии узловых сил на границе наружной поверхности сварного шва, а не на субъективном расстоянии от границы наружной поверхности сварного шва
  • Использует одну основную кривую S-N и может использоваться для всех сварных швов, а также листов и пластин любой толщины
  • Предлагает согласованные расчеты напряжений конструкций независимо от размера сетки или типов элементов
  • Демонстрирует новые уровни точности и надежности
  • Нечувствителен к сетке
  • Может применяться ко всем типам сварных швов, включая точечные сварные швы, а также ко всем типам нагрузок
  • Исключает субъективную оценку усталости сварного шва
  • Может также применяться к другим острым пазам, например к канавкам резьбы
  • Прост в использовании и выполняется автоматически
  • Анализ сварных соединений, точечных сварных швов и несварных областей может быть выполнен в одно действие
  • Подтверждено в ходе межотраслевого проекта Battelle на основании более чем 3500 испытаний на физическую усталость

Модуль Verity в решении fe-safe является дополнительным модулем fe-safe, который позволяет добавить в решение fe-safe эффекты сложных историй нагрузки, многоосевой усталости и другие возможности.

Возможности
  • Модуль Verity в решении fe-safe опирается на действие узловых сил на границе наружной поверхности сварного шва, а не на субъективном расстоянии от границы наружной поверхности сварного шва
  • Узловые силы гораздо менее чувствительны к плотности сетки, чем стандартные напряжения FEA. Выполняемый анализ опирается на узловые силы и, следовательно, Verity не зависит от сетки
  • Одна основная кривая S-N может использоваться для всех сварных швов, включая сварные швы конструкций, прямолинейные сварные швы, точечные сварные швы или паяные соединения, а также для листов и пластин любой толщины и всех типов нагрузок
  • Субъективные решения пользователя не требуются
  • Предлагает согласованные расчеты напряжений конструкций независимо от размера сетки, типов элементов или используемого программного обеспечения конечных элементов — критически важный шаг для реализации подхода "Шесть сигм" в приложениях CAE
  • Может использоваться с грубыми сетками из твердотельных или оболочечных элементов
  • Позволяет еще больше повысить точность прогнозирования усталостной прочности, позволяя пользователям сформулировать собственную основную кривую S-N на основе их данных
  • Поддерживается сторонними инструментами Altair, ANSYS и BETA CAE Systems для упрощения определения областей сварки
  • Инструмент "Auto-Detect" для точечных сварных швов автоматически определяет количество свариваемых листов, толщину каждого листа и местоположение каждого точечного сварного шва. Очень быстрый анализ выполняется даже для моделей, которые содержат тысячи точечных сварных швов
  • Verity упоминается как одобренный метод в:
    • ASME — глава VIII, раздел 2, часть 5: "Проектирование на основании анализа"
    • API 579-1/ASME FFS-1 Fitness-For-Service
Преимущества

Verity — это оригинальный, запатентованный метод проверки напряжений конструкций, который считается наиболее оптимальным из всех подходов к проверке напряжений конструкций.

 

Ключевые преимущества:

  • Исключение принятия субъективных решений пользователем, а, следовательно, повышение надежности и точности
  • Возможность анализа сварных соединений и несварных областей в одно действие и отображение результатов на одной и той же эпюре контура, а, следовательно, ускорение анализа всей модели
  • Значительное сокращение времени моделирования CAE и FEA
  • Снижение затрат на разработку в результате минимизации необходимости проводить физическое тестирование в рамках утверждения
  • Возможность сокращения затрат на соответствие "классификации" или нормативным требованиям благодаря инспекции и тестированию компонентов на основании критериев усталости
  • Оптимизированный дизайн и более легкие конструкции в результате уменьшения зависимости от проектирования "с запасом" для выявления неточностей
  • Прозрачная интеграция с ведущими пакетами FEA (Abaqus, ANSYS, I-deas и Nastran (MSC, NEi, NX)) с помощью удобного графического интерфейса Windows
  • Быстрый анализ моделей с несколькими тысячами точечных сварных швов с помощью средства "Auto-Detect" для точечных сварных швов

 

Модуль Verity одобрен и применяется в различных отраслях промышленности — от автомобилестроения до судостроения — благодаря сотрудничеству с ведущими инженерными компаниями, которые являются участниками межотраслевого проекта (JIP) компании Battelle. Эффективность метода продемонстрирована в ходе многих тысяч испытаний на усталость как в лабораторных условиях, так и для полномасштабных развертываний, результаты которых приводятся в открытых публикациях. Это "основная кривая S-N".

Метод Verity получил множество престижных наград, среди которых: награда Math Innovators от журнала TIME (2005), лавровый венок от журнала Aviation Week and Space Technology (2004); и престижная награда SAE Генри Форда II за выдающиеся достижения в области автомобилестроения (2003). Журнал Business Week назвал метод Verity "искрой гениальности в сварке" (2004).