Fatigue Module

Per l'analisi di fatica a elevato numero di cicli e oligociclica, basata su sollecitazione interna e deformazione

Fatigue Module

Fatica oligociclica prodotta dalla deformazione plastica vicino a un foro, che illustra il logaritmo della vita utile in termini di numero di cicli e una curva sforzo-deformazione per i primi cicli di carico.

Analisi di fatica per diverse strutture e applicazioni di vario tipo

Strutture sottoposte a cicli ripetuti di carico e scarico possono cedere anche sotto carichi inferiori al limite statico per effetto della fatica meccanica. È possibile eseguire l'analisi di fatica virtuale nell'ambiente di COMSOL Multiphysics utilizzando il Fatigue Module, un componente aggiuntivo dello Structural Mechanics Module. I metodi del piano critico basati sia sulle sollecitazioni sia sulle deformazioni consentono di valutare il regime di fatica a elevato numero di cicli e di fatica oligociclica. Nel caso di applicazioni che considerino materiali non lineari è possibile utilizzare metodi energetici oppure modelli del tipo Coffin-Manson per simulare la fatica termica.

Nel caso di carichi variabili, il danno accumulato può essere calcolato dalla storia di carico e dal limite di fatica. Il ciclo di carico a fatica può essere simulato in corpi solidi, piastre, gusci, sistemi multicorpo, applicazioni con sollecitazione e deformazione termica e persino in dispositivi piezoelettrici. Quando si trattano fenomeni di fatica che hanno inizio in superficie o in zone subsuperficiali, al fine di aumentare l'efficienza computazionale, è possibile effettuare valutazioni di fatica su domini, supefici, linee e punti.

Modelli di piano critico basati su sollecitazione interna e deformazione

I modelli di piano critico cercano il piano più propenso alla formazione/ nucleazione di cricche e alla loro propagazione quando questo è soggetto a fatica. Queste formulazioni sono disponibili nel Fatigue Module per entrambi i modelli basati su sollecitazione interna e deformazione. Nel caso di fatica a elevato numero di cicli, dove la plasticità è molto limitata, si utilizzano solitamente i modelli basati sulla sollecitazione interna. Nel Fatigue Module, questi vengono calcolati tramite i criteri di Findley e di Matake e di sollecitazione normale, che considerano il fattore di utilizzo a fatica e lo confrontano con il limite di fatica.

I modelli basati sulla deformazione valutano le deformazioni o le combinazioni di deformazioni e sollecitazioni in fase di definizione di un piano critico. Una volta identificato il piano critico, si può prevedere il numero dei cicli a rottura. Il Fatigue Module mette a disposizione i modelli di Smith-Watson-Topper (SWT), Fatemi-Socie e Wang-Brown, che solitamente sono utilizzati per lo studio della fatica oligociclica in presenza di elevate deformazioni. La regola di Neuber e il metodo di Hoffmann-Seeger sono disponibili per approssimare l'effetto della plasticità in una simulazione di tipo elastico-lineare. È anche possibile considerare l'intero ciclo di fatica elastoplastica con l'utilizzo del Nonlinear Structural Materials Module.

Thermal Fatigue of a Surface Mount Resistor

Submodeling of Thermal Fatigue in a Ball Grid Array

High-Cycle Fatigue Analysis of a Cylindrical Test Specimen

Structural and Fatigue Analyses of a Shaft with a Fillet

Fatigue Analysis of a Car Wheel Rim

Random Load Fatigue in a Frame with a Cutout

Low-Cycle Fatigue Analysis of Cylinder with a Hole

Cycle Counting in Fatigue Analysis - Benchmark

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