工程师的未来之眼-疲劳计算,Fesafe焊缝疲劳计算竟如此简单

作者 | 孙一凡 仿真秀APP专栏作者

首发|仿真秀公众号(ID:fangzhenxiu2018)

对于广大CAE有限元工程师来说,强度计算大家都不陌生,与之相对应的疲劳强度计算,却有很多初级工程师没有涉及到。如果说强度计算是工程师手中的刀剑,疲劳计算就是工程师手中的天眼!刀剑可以解决近处的现实问题,天眼则可以看到未来的敌人。

在远处的那个敌人,不是空间的远处,而是时间的远处,我们面对的敌人,也潜藏隐蔽在时间洪流之中,不经意间造成的漩涡,就可以轻松破坏强大的钢铁结构部件!

想在洪流之中抽丝剥茧,找到疲劳损伤的隐形杀手,光靠经验丰富显然远远不够,还需要强大的未来发现之眼:疲劳分析软件!可以说,疲劳强度计算,已经越来越成为CAE工程师必须具备的标准技能之一。

一、疲劳计算的重要性,对于设计工程而言不言自明

解决极限强度问题,方法多种多样,已经形成了行业通识,解决疲劳强度问题,却不哪么好说明白,甚至很多计算工程师对于疲劳理论的真实性都有怀疑态度

怀疑人生可以,但是不能怀疑疲劳计算理论和程序,因为怀疑完,还要继续使用这套理论和方法。往小了说,这叫说一套做一套,往大了说,这就是人格分裂的特征!

经常有媒体报道,据统计,咱社会上有多少多少神经病患者,有多少多少抑郁症患者。这种假新闻多,一个明显的效果是身边声称自己抑郁症的人明显增多,甚至有很多学生自称是抑郁症要挟老师不能给自己挂科,不然抑郁症发作就会跳楼!

开什么玩笑啊?拿抑郁症要挟老师?不想混了吧?顶多给你61分!看你还张狂不张狂!

扯的有点远了,赶紧往回拉一拉,倒不是因为怕跑题,主要是怕有人咨询我如何证明自己有抑郁症!毕竟有需求就有市场吗!

说起疲劳分析,这个历史的起源还是起源于风电行业呢!虽然风电行业只有不到一百年的历史,疲劳试验和理论却有二百年历史了,但是抱大腿属于技术活,只要技术达标,总有方法实现。

据说,最先发现疲劳问题的设备是荷兰大风车,使用金属部件制作的大风车,怎么小风吹了还不到半年就坏了呢?按照金属的极限强度理论,这个应力还差着一大截呢?(金属强度理论的大腿更粗,不知道能不能也抱一下?)赶紧分析研究一下吧,原来在小于极限强度应力的载荷下,多次循环加载也能造成破坏损伤!

当然,也有人说疲劳现象是发现于采矿行业,我们大可以假装无视这个事实。

随着极限强度软件操作的简单化和可视化,有限元计算行业的门槛越来越低,别说相关的机械土木专业人员可以轻松学会,就连农民工也可以抢CAE工程师的饭碗了!

纳尼?咱科班出身就这个档次了?说个事实,目前有很多培训机构培训软件的网格划分,高中毕业就可以学习,学会了可以去给科研单位画网格,重点来了!按天或者网格数目计费!

任何人都有接受再教育的权利,但是民工的打工方式实在寒了我们的心!不进步就是退步,在知识爆炸时代,这已经成为整个社会的共识。作为学校的学生也好,刚刚进入社会的初级工程师也好,都要把终生学习作为自己的日常行为准则之一。为什么没包括有工作经验的工程师呢?因为这个道理他们都自己参悟出来了呗!

当然,也有可能是老油条太油滑了。

学什么?靠多学几个有限元通用软件或者疲劳计算软件就行了?

当然不是!任何软件的操作学习都是基础性学习,在大规模培训面前,没有任何软件操作可以成为行业准入壁垒。在学会软件操作的基础之上,学会如何解决现实问题才是职业发展的王道,才能让自己在职场发展之中立于有利位置。

青鸟培训的广告做的很诱人,只要来青鸟学习JAVA编程,就能成功进入IT精英行业,成为人生赢家!这样的广告你信吗?大多数人肯定是不信的,但是有人信啊,无数梦想多金工作的有志青年就是奔着光鲜的工作才交的培训费。

他们忽略了一个基本道理,软件操作不等于工作技能!结局大概也不会美好。

80后应该记得初中时代的“虎振”技校,90后一定对“蓝翔”不陌生。现实中无数的翻版正在上演。

我认识一个人,本科学的机械,工作一直没有什么发展,晃荡晃荡就三十了,职业生涯依然没有什么发展,挣着仅够基本生活的工资!果断转型,学习编程,如今居然进入了互联网龙头企业!工资也实现了翻三倍!简直是励志故事的标杆样本!

所以,关键看人,不同人走一样的路,结局会不一样。

当然,翻了三倍工资还是买不起北京的房子,这个故事从另一个角度讲,结局可能也不美好。

学习软件只是前提,后期的发展还是要靠个人的。当然,如果软件都不学,那就更没希望了。

学习是投入最少,收益最大的事情!而且收益是终身性的!

说回咱有限元学习,疲劳分析软件学习的重要性不言而喻了。目前国内比较通用的有限元疲劳软件主要有两款,ncode和Fesafe,功能差不多,计算结果对比ncode会稍微大一点。不同行业使用的软件不太一样,但是其基础理论和计算算法基本相一致,大家可以有选择的学习一款。

Fesafe是一款高级疲劳耐久性分析和信号处理的软件,它是多轴疲劳分析解决方案的领导者,算法先进,功能全面细致,是世界公认精度较高的疲劳分析软件。

Fesafe进入国内时间较早,ANSYS没有收购ncode时,国内ANSYS代理公司同期推广的就是Fesafe软件,具有很广的行业应用。使用也比较方便,大家可以了解一下。

二、Fesafe 疲劳计算的工作流程

给大家展示一个Fesafe的小案例,大家就会发现,原理所谓的疲劳计算也不神秘吗。

1、打开软件

2、导入有限元计算模型

3、选择合适的导入单位

4、添加载荷

5、定义材料

6、设置循环次数

7、计算

8、完成

出现这个界面的时候,就大功告成!提醒一下大家,使用疲劳软件计算时,很容易因为操作失误或者数据问题出现错误或者警告信息。需要大家更多的练习操作和认真处理数据。

和大家分享了一下Fesafe软件的基本操作流程,操作还是很简单的。当然,如果遇见复杂问题,其软件的设置要麻烦一点,但是也有很多看似很复杂的计算,其实操作起来竟如此简单,比如焊缝疲劳计算。

三、Fesafe焊缝疲劳操作难不?

焊缝疲劳Fesafe有一个专门的模块,但是如果不考虑焊点焊缝参数的情况下,其计算和普通疲劳计算差距并不大。区别就是选择算法的时候需要选择对应的算法。

焊趾部分要单独建立一个集合,选择BS5400算法,同时设置好焊缝类型和设计标准就行了,如图所示。

是不是很简单呢?如果想了解更多,欢迎订阅我在仿真秀平台独家首发精品课程《Fesafe疲劳分析技能进阶15讲-让你获得Fesafe在风电行业仿真分析能力》,订阅用户可以加入我的VIP用户群,可与我进行更多的交流学习。

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掌握Fesafe计算操作全流程;

学习Fesafe软件基本操作和方法;

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通过标准案例了解不同类型的疲劳计算方法;

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2、适合哪些人学习

学习型仿真工程师

理工科院校学生

涉及疲劳计算的CAE分析工程师

fesafe软件学习和应用者

3、课程定价

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4、讲师介绍

孙老师,10年风电行业CAE仿真分析从业经验,固体力学专业,硕士学历,上市风电行业公司CAE负责人,发电设备专业高级工程师、机电工程专业一级建造师。

学习或工作经历:固体力学专业,硕士学历;就职于上市风电整机制造公司,分析内容涉及强度仿真分析,疲劳分析,传动系统震动分析,轻量化分析以及风电整机技术改进等内容。公司主任级高级工程师,负责过多项国内国外认证项目,具有丰富的风电行业设计及认证经验。

其实焊缝疲劳计算还是很复杂的一个事情,主要设计与评估标准就有三个。英国钢结构疲劳设计与评估标准(BS7608:1993)、国际焊接学会标准标准(IIW)、美国AAR货车结构疲劳设计标准(BS7608:1993),三个标准应用行业略有区别,淘宝上也都能买到相关标准。但是指望买个标准就能万事大吉,技能爆棚,这当然是不现实的。

我有一个英文的国际焊接学会标准标准(IIW),里边没有介绍计算的内容,都是些偏向理论的计算公式、图示、图表之类的东西,只能作为参考用,实际计算还真指望不上。三个标准,为啥只有一个英文的呢?贵啊!!!大家想想国内的规范标准是什么概念,只有一些范范的概念而已,却要几百元一份电子版!想想不值的,也就没买。

其他疲劳计算软件,也各有各的优势和特点。对于使用者来说,最好的态势是三到四种软互相竞争,两款软件占据主导地位,有竞争才有改进动力,出现垄断后,公司就只想着赚钱了。

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