Typ analýzy únavy v konstrukčním návrhu

Typ analýzy únavy neposkytuje žádnou konečnou únosnost ani počet cyklů, které detail vydrží. Poskytuje pouze vstupy pro další výpočty podle norem.

Vždy musí být nastaveny alespoň dva zatěžovací stavy. První zatěžovací stav je referenční. Předpokládá se, že obsahuje například vlastní tíhu konstrukce a může obsahovat nulová zatížení. Ostatní zatěžovací stavy simulují únavová zatížení. Nominální normálové a smykové napětí poskytované IDEA StatiCa je rozsah napětí mezi únavovým zatížením, např. LE2, a referenčním zatěžovacím stavem.

Například smykové napětí v určitém místě je 50 MPa v referenčním zatěžovacím stavu a 180 MPa v LE2. Zobrazené nominální smykové napětí v tomto místě je:

$$\tau = 180-50=130\, \textrm{MPa}$$

Je třeba poznamenat, že v důsledku únavových zatížení by nemělo docházet k plastizaci plechů, jinak dochází ke zkreslení rozsahů napětí. 

Napětí jsou k dispozici pro:

• Šrouby
• Svary
• Plechy

Šrouby

U šroubů se napětí stanoví jednoduše vydělením síly příslušnou plochou:

• $\sigma = F_t / A_s$
• $\tau = V / A$

kde:

• $F_t$ – tahová síla ve šroubu
• $A_s$ – plocha průřezu šroubu v tahu
• $V$ – smyková síla ve šroubu; pokud existuje více střižných rovin, použije se nejvyšší smyková síla
• $A$ – plocha šroubu odolávající smyku; plocha průřezu v tahu, pokud závity protínají střižnou rovinu, jinak hrubý průřez

Svary

Svary v CBFEM se skládají z prvku svaru s víceuzlovými vazbami spojujícími plechy. Rozložení napětí ve svaru je narušeno vazbami, a proto se napětí odečítají z řezu umístěného ve vzdálenosti 1,5násobku velikosti nožičky od paty svaru. Pro oboustranný koutový svar jsou vytvořeny tři řezy. Dva řezy patří do stejné kategorie detailu a zobrazuje se pouze více namáhaný z nich. Zobrazuje se maximální normálové napětí a odpovídající smykové napětí ve stejném místě, jakož i maximální smykové napětí a odpovídající normálové napětí ve stejném místě.

Viz také vylepšení analýzy únavy ve verzi 22.0.

Plechy

Napětí v pleších lze vizualizovat vytvořením uživatelsky definovaného řezu pomocí výrobní operace Pracovní rovina. Na obrázku níže byly vytvořeny dvě pracovní roviny pro zobrazení napětí v okolí otvorů pro šrouby. Zobrazuje se maximální normálové napětí a odpovídající smykové napětí ve stejném místě, jakož i maximální smykové napětí a odpovídající normálové napětí ve stejném místě.