FEM berekeningen volgens FKM-richtlijnen - Femto Engineering

Vermoeiingssterkteberekening volgens de FKM-richtlijnen met FEM

Bij dynamische belastingen op uw constructie is het verstandig om het model te controleren op vermoeiing om vermoeiingsscheuren te voorkomen. Een gebruikelijke methode om dat te doen is met behulp van de FKM-richtlijn.

Om een onderdeel of een assembly te beoordelen op vermoeiingssterkte volgens de FKM-richtlijn, moeten eerder berekende hotspots vaak in detail worden onderzocht in FEM-programma’s. Dit betekent wel veel werk, omdat je de resultaten voor de elementen die je wilt onderzoeken in andere programma’s moet importeren om de controle uit te voeren.

Opzetten van FEM-analyses

Om het werk hier te vereenvoudigen en de resultaten duidelijk te kunnen presenteren, gebruikt Femto Engineering SDC Verifier dat is ontwikkeld voor de berekening en evaluatie volgens verschillende normen.

Naast de gebruikelijke eigenschappen die aan de materialen en geometrieën moeten worden toegekend, moeten nu ook factoren en parameters van de FKM-richtlijn en materiaal- of lasnaadgradaties zoals FAT-klassen aan de elementen worden toegekend. De toewijzingen kunnen gemakkelijk worden gedaan in een interface die is gemaakt voor alle invoer die u nodig hebt.

Met de treksterktes of FAT-klassen en de opgegeven factoren, parameters en Wöhler-krommen die in de FKM-richtlijn zijn opgeslagen, berekent het programma de maximale spanningsomvang die kan worden verdragen om bestand te zijn tegen vermoeiing volgens de FKM-richtlijn. De formules die in de richtlijn worden gegeven, worden in het programma opgenomen en automatisch berekend.

De volgende figuur toont dit aan de hand van een kleine gelaste assembly die afwisselend in de verticale richting wordt belast [Pa].

 

Figure 1Maximum bearable stress amplitude [Pa].

Figure 1 Maximum bearable stress amplitude [Pa].

Deze opzet is alleen om de uitvoering van het werk te laten zien. Natuurlijk kunt u het gebruiken voor alle lasconstructies en zelfs voor ongelaste constructies, zoals kranen of schachten.

Resultaten

Op basis van deze berekende toelaatbare spanningen, een veiligheidsfactor en de berekende bestaande spanningen, berekent het programma nu de maximale bezettingsgraad (optredende spanning/toelaatbare spanning) per element, die vervolgens kan worden geplot:

Figure 2Utilisation factor for fatigue strength according to FKM

Figure 2 Utilisation factor for fatigue strength according to FKM

U kunt op de foto enkele rode gebieden in een las zien. Rode gebieden betekenen, dat de belasting hoger is dan 1, wat betekent dat u waarschijnlijk vermoeiingsscheuren in deze gebieden zult krijgen.

Naast een berekening van de vermoeiingssterkte zijn natuurlijk ook statische berekeningen volgens FKM en operatieve sterkte-analyses volgens FKM mogelijk.

Bij Femto Engineering willen we er altijd voor zorgen dat we het maximale uit onze simulaties halen. Zoals te zien is in figuur 2, helpt het gebruik van deze software bij het eenvoudig aangeven van kritische gebieden, zodat uw constructie eenvoudiger kan worden gecontroleerd aan de hand van de FKM richtlijnen. Dit bespaart veel tijd. Dit is slechts een klein voorbeeld van hoe u het programma kunt gebruiken, maar er zijn veel meer manieren om het programma in uw voordeel te gebruiken.

 

Meer informatie nodig?

Wij kijken graag samen met u naar welke software of aanpak het beste past bij de wensen en behoeften van u en uw bedrijf. Via onderstaand formulier kunt u direct contact met ons opnemen, wij nemen dan zo spoedig mogelijk contact met u op voor een afspraak.
Contact us

Consultancy

Samenwerken met Femto Engineering betekent dat u kunt rekenen op ingenieurs die meedenken, uw medewerkers betrekken en degelijke en praktische ontwerpbeoordelingen geven.


Lees meer

Software

Femto Engineering is Smart Expert Partner van Siemens Digital Industries Software. Wij zijn expert gebruikers, hier om u te helpen het maximale uit de software te halen.


Lees meer

Training & Support

Femto kan u helpen het meeste uit uw software te halen met een ‘lifetime of learning’ met professionele training en ondersteuning


Lees meer

R&D

Door CAE onderzoek en het openlijk delen van onze kennis en ervaring, ondersteunt Femto Engineering haar klanten om het maximale uit FEA en CFD te halen.


Lees meer

augustus 24, 2022
Hoe kunnen wij u helpen?

Heeft u vragen of interesse in één van onze diensten? Neem dan vrijblijvend contact met ons op. Wij helpen u graag.

over ons

Bij Femto Engineering helpen we bedrijven hun innovatieve ambities te bereiken met specialistische engineering consultancy, software en R&D.
Wij zijn Siemens DISW Smart Expert Partner voor Simcenter Femap, Simcenter 3D, Simcenter STAR-CCM+ en SDC Verifier. Neem contact met ons op en laat FEM en CFD voor u werken.

Privacy policy

×

Loop voorop in FEA & CFD

Schrijf je nu in voor onze nieuwsbrief en ontvang maandelijks FEA kennis, nieuws en tips gratis in je inbox.