Skip to Main Content

Ansys nCode DesignLife
応力およびひずみベースの疲労寿命予測

業界をリードする耐久性解析ツールであるAnsys nCode DesignLifeは、製品の稼働寿命を予測する包括的な疲労診断プロセスを提供します。

予想される使用シナリオに合わせて製品の疲労寿命を最適化

Ansys nCode DesignLifeはAnsys Mechanicalと連携して、疲労寿命を確実に評価します。Ansys MechanicalとAnsys LS-DYNAの有限要素法解析(FEA)の結果を使用して、繰り返し荷重による損傷を累積し、製品の予測寿命を割り出します。新しい設計のためのさまざまな材料や代替ジオメトリの影響を迅速に評価し、最初のプロトタイプを作成する前、あるいはコストのかかるテストを実施する前に、製品の予想される使用状況に合わせてそれらを最適化できます。

  • 比類のない精度とテクノロジー
    比類のない精度とテクノロジー
  • 製品開発および妥当性確認にかかる全体的なコストの削減
    製品開発および妥当性確認にかかる全体的なコストの削減
  • 実機試験への依存を減らすためのシミュレーション主導型の設計
    実機試験への依存を減らすためのシミュレーション主導型の設計
  • 柔軟で使いやすいユーザーインターフェース
    柔軟で使いやすいユーザーインターフェース
Ansys nCode DesignLife、プレート

主な機能

AnsysはHBK社とのパートナーシップを通じて比類のないシミュレーションベースの耐久性テクノロジーをAnsys Workbenchに導入したことで、疲労破壊が重要な課題であると考えるお客様にエンドツーエンドのソリューションを提供します。

 

  • 応力寿命(SN)
  • ひずみ寿命(EN)
  • 振動と疲労
  • 熱-機械疲労
  • シーム溶接
  • スポット溶接
  • 材料管理
  • 振動マネージャー
  • 仮想ひずみゲージと仮想センサー
  • FEA表示
  • 亀裂進展
  • カスタマイズ

ヘッドの熱割れを防ぐ設計 

Ural Diesel-Motor Works社、マルチフィジックスシミュレーションを使用してシリンダヘッドの熱割れを回避

Ansys、冷却、ヘッド、モータ

新しいシリンダヘッド設計により、お客様が期待する長寿命と高品質を実現しました。

Ural Diesel-Motor Works社は、数十年前に製造された機関車エンジンをアップグレードする必要がありました。アルミニウム製シリンダヘッドで生じた亀裂により、インジェクター付近で水漏れが発生し、燃料と混合してエンジン停止を引き起こします。Ural社は、シリンダヘッドの内部ジオメトリを再現し、流体流れをシミュレーションするために、Ansysのシミュレーションソフトウェアを導入することにしました。

エンジニアは構造モデルを作成し、エンジンの作動サイクル中に発生する機械的荷重、温度場、熱応力、温度負荷、圧力を追加しました。いくつかの荷重ケースを使用して、亀裂発生の根本原因を明確に特定するためにさまざまな応力を計算し、モデリングを使用してアルミニウムの代わりになる鋳鉄を決定することで解決策を得られました。Ansys nCode DesignLifeは、Ansys Workbench統合環境でデータ、データフロー、パラメータを捉え、応力寿命アプローチを使用して包括的な疲労解析を実行できることで、Ural社が求めていたソリューションを提供しました。 

設計プロセスの早い段階で疲労を理解し、シミュレーションする

Ansys nCode DesignLifeは Ansys MechanicalおよびAnsys LS-DYNAと連携して、疲労寿命を確実に評価します。新しい設計のためのさまざまな材料や代替ジオメトリの影響を迅速に評価し、コストのかかるプロトタイプを作成する前に、製品の予想される使用状況に合わせてそれらを最適化できます。

Ansys Workbenchの新しいインターフェースを使用すると、単一のインターフェース内にとどまりながら、他の製品と統合され、カスタマイズされたワークフローを活用できます。また、Ansys WorkbenchからnCodeユーザーインターフェースに直接アクセスする柔軟性もあります。使いやすさにより、nCode DesignLifeの優れた機能をさらに簡単に活用できます。

 

主な機能

新しいユーザーインターフェースは、統合されたワークフローと単一のインターフェース内でエンドツーエンドのソリューションを提供します。

  • ひずみ寿命(EN)
  • 応力寿命(EN)
  • Dang Van
  • 安全率
  • シーム溶接
  • スポット溶接
  • 振動疲労
  • 熱-機械疲労
  • 接着接合

標準EN法では、ひずみ振幅と故障に至るまでのサイクル数の関係を定義するCoffin-Manson-Basquin式を使用します。

平均応力や温度などの要因について複数の材料データ曲線を補間する機能など、SN曲線を定義するための幅広い方法が用意されています。応力勾配と表面仕上げを考慮するためのオプションも用意されています。

出力は安全率です。プログラムは、引張試験とねじり試験から計算された材料パラメータを使用します。除荷されたコンポーネントで相当塑性ひずみを使用して、加工による影響を考慮します。

これは、エンジンおよびパワートレインコンポーネントの主要な設計基準として広く使用されています。

フィレット、オーバーラップ、レーザー溶接ジョイントを含むシーム溶接ジョイントをカバーします。応力は、FEAモデル(シェル要素またはソリッド要素)から直接取得するか、グリッドポイントの力または溶接部の変位から計算できます。このアプローチは、溶接のトウ、ルート、および溶接のど厚さの破壊に適しています。

スポット溶接の周囲の寿命は、複数の角度の増分で計算され、報告される総寿命にはワーストケースが含まれます。Pythonスクリプト記述機能により、リベットやボルトなどの他の接合方法のモデリングを可能にします。

これは、周波数領域の疲労を予測する機能を提供し、風荷重や波荷重などのランダム荷重を伴う多くのアプリケーションでは、時間領域解析よりも現実的で効率的です。

熱-機械疲労(TMF)オプションは、有限要素法シミュレーションの応力および温度結果を使用して、高温疲労およびクリープのソルバーを提供します。TMFには高温疲労法であるChabocheおよびChaboche時刻歴応答解析が含まれています。クリープ解析法としては、Larson-MillerやChabocheクリープ解析があります。

接着接合オプションを使用すると、金属構造の接着ジョイントの耐久性を計算できます。接着接合はビーム要素でモデル化され、グリッドポイントの力は接着されたフランジのエッジでの線の力とモーメントを算出するために使用されます。接着部のエッジでひずみエネルギー放出速度の近似計算を行い、亀裂進展のしきい値と比較して安全率を計算します。

nCodeリソースおよびイベント

注目のウェビナー

On Demand Webinar
Ansysウェビナー
信頼性の高い革新的な自動車ライティング設計のためのリアルタイム光学シミュレーション

このウェビナーでは、Speosがどのように車室内外のライティングシステムの照度と光学性能を予測し、開発時間の短縮とコストの削減を達成しつつ、製品の精度向上に貢献しているかをご紹介します。

On Demand Webinar
Ansysウェビナー
自動車外装照明業界のベストプラクティス

お客様が革新的な製品を設計するうえで、Ansysのポートフォリオソリューションがどのように貢献しているか、事例を通してご紹介します。

On Demand Webinar
軽量化ウェビナーシリーズ
疲労に関する問題に苦労していますか? Ansysの耐久性解析について説明します。

Ansysプラットフォームは、使いやすい単一のUI、業界をリードする製品との統合、ネイティブ自動化に重点を置いています。

On Demand Webinar
高サイクル疲労破壊
高サイクル疲労破壊の評価と予防法

Ansys MechanicalとAnsys nCode DesignLifeを使用して、開発の初期段階で設計が疲労仕様を満たし、保証期間を超えても動作を継続できるようにする方法について紹介します。


ケーススタディ

Ansysのケーススタディ

ヘッドの熱割れ

Ural Diesel-Motor Works社、マルチフィジックスシミュレーションを使用してシリンダヘッドの熱割れを回避


ホワイトペーパー & 記事

Ansysホワイトペーパー
White Paper

疲労に関する実践的な議論

このホワイトペーパーでは、発生から最終的なコンポーネント故障までの疲労の原因となる物理的な振る舞いについて説明します。


Ansysソフトウェアにアクセスできます

障害を持つユーザーを含め、すべてのユーザーが当社の製品にアクセスできることはAnsysにとって非常に重要です。そのため、US Access Board(第508条)、Web Content Accessibility Guidelines(WCAG)、およびVoluntary Product Accessibility Template(VPAT)の最新フォーマットに基づくアクセシビリティ要件に準拠するよう努めています。

Ansysができること

お問い合わせ

* = 必須項目

お問い合わせいただき、ありがとうございます。

We’re here to answer your questions and look forward to speaking with you. A member of our Ansys sales team will contact you shortly.

フッター画像