事件：

最近發(fā)現(xiàn)我家塑料凳子出現(xiàn)了幾處明顯的疲勞損傷痕跡：

因此對這個塑料凳子進(jìn)行一個簡單的CAE分析。

問題一：

CAE分析需要基于精確的三維模型，但是這個塑料凳的標(biāo)簽已經(jīng)被磨損掉了，無法確認(rèn)生產(chǎn)廠家。自然也就無法獲取3D數(shù)模、材料牌號、性能參數(shù)等。

難道~剛剛計劃好的分析就這樣被迫中止嗎？NO~

作為混跡于汽車行業(yè)多年的仿真狗來說，對于這種簡單零件的3D數(shù)據(jù)答案如下圖所示：

經(jīng)過一翻詳細(xì)的參數(shù)逆向過后：

數(shù)據(jù)到手天下我有：

問題二：

CAE模型已有，但是這個產(chǎn)品的材料牌號，力學(xué)性能未知。

解決思路：

由于本次分析非工程精度級，暫確定此塑料為PE塑料。PE的材料參數(shù)可由matweb查詢得到。

問題三：

CAE模型及材料數(shù)據(jù)都有了之后邊界條件從何而來？

分析：

日常工況：凳子表面受到垂直于表面的力F1，F(xiàn)1大小約等于仿真狗的體重(實(shí)際應(yīng)小于人體重量)。

異常工況：凳子表面在受到垂向力F1的同時，還受到一個平行于表面的摩擦力F2(有時由于使用者誤操作會推著凳向后運(yùn)動，如果此時凳子根部恰好卡死，整個系統(tǒng)處于一個相對平衡狀態(tài))。

至此，所有CAE分析的輸入條件已經(jīng)具備，CAE分析正式開始~

強(qiáng)度分析流程：

本次分析采用Nastran線性靜力分析，輸出各個工況下的應(yīng)力分布數(shù)據(jù)，用于下一步的疲勞分析。

SOL 101CENDSUBCASE 1LABEL=F1DISPLACEMENT(PLOT) = ALLSTRESS(PLOT)?=?ALLSPC = 1LOAD=3SUBCASE 2LABEL=F1+F2DISPLACEMENT(PLOT) = ALLSTRESS(PLOT)?=?ALLSPC = 2LOAD=4BEGIN BULKPARAM, POST, -1

工況一、二應(yīng)力分布：

疲勞分析流程：

本次分析采用Ncode的EN算法對此產(chǎn)品進(jìn)行疲勞分析，流程如下：

FEinput用于輸入有限元軟件的應(yīng)力數(shù)據(jù)。

ENAnalysis為EN疲勞求解器。

FEDisplay為結(jié)果顯示，通常我們會去三方后處理中讀取結(jié)果，因此這個模塊不是必須的。

FEOutput為疲勞分析結(jié)果輸入模塊，可輸出為HyperView可讀取的.hyp格式文件。

結(jié)果對比：

實(shí)際產(chǎn)品損傷位置

CAE分析損傷位置

結(jié)果分析：

分析結(jié)果顯示最大損傷達(dá)到5.618，由于仿真狗所用的疲勞分析材料為擬合數(shù)據(jù)而且PE的斷裂延伸率極高，因此即使仿真結(jié)果顯示損傷已經(jīng)比較大，但是結(jié)構(gòu)仍未失效，若是有相應(yīng)的EN曲線，則分析結(jié)果的損傷值會更趨近于合理 水平。

原文鏈接：

https://mp.weixin.qq.com/s/7Wxkf1Ok9JrCbQ4jLd6Ukg