Główne zalety Verity w analizie zmęczenia spoin

Verity, oparty o metodę strukturalnych naprężeń, oferuje znaczące korzyści w porównaniu do tradycyjnych metod analizy zmęczenia spoin. Oto główne zalety:

• Eliminacja subiektywnych decyzji użytkownika: Tradycyjne metody często wymagają od użytkownika podjęcia subiektywnych decyzji, co może prowadzić do niespójności i niedokładności. Verity, opierając się na siłach węzłowych, eliminuje potrzebę takich decyzji, zwiększając niezawodność i dokładność analizy.

• Niska wrażliwość na gęstość siatki: Tradycyjne metody analizy MES są wrażliwe na gęstość siatki, co oznacza, że wyniki mogą się różnić w zależności od rozmiaru i typu elementu. Verity, wykorzystując siły węzłowe, jest niewrażliwy na gęstość siatki, zapewniając spójne wyniki niezależnie od użytej siatki.

• Jedna uniwersalna krzywa S-N: W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, które wymagają różnych krzywych S-N dla różnych typów spoin, grubości i obciążeń, Verity wykorzystuje jedną uniwersalną krzywą S-N dla wszystkich typów spoin, grubości blach i rodzajów obciążeń. To upraszcza analizę i zwiększa jej dokładność.

• Zredukowany czas modelowania i analizy: Niska wrażliwość na gęstość siatki pozwala na stosowanie grubszych siatek, co skraca czas modelowania i analizy. Jednocześnie, możliwość analizy spoin i obszarów niespawanych w jednym kroku dodatkowo przyspiesza proces.

• Niższe koszty rozwoju: Dzięki dokładniejszym prognozom i zredukowanemu czasowi modelowania, Verity pozwala na ograniczenie lub wyeliminowanie kosztownych testów fizycznych, co przekłada się na niższe koszty rozwoju.

• Możliwość analizy różnych typów spoin i obciążeń: Verity może być stosowany do analizy wszystkich typów spoin, w tym spoin punktowych, a także do analizy wszystkich typów obciążeń, w tym obciążeń losowych i wibracyjnych.

• Integracja z popularnym oprogramowaniem MES: Verity jest dostępny jako moduł w oprogramowaniu fe-safe, które integruje się z wiodącymi pakietami MES, takimi jak Abaqus, ANSYS i Nastran.

• Walidacja w rzeczywistych zastosowaniach: Verity został zweryfikowany w rzeczywistych zastosowaniach w różnych branżach, od motoryzacyjnej po morską, i potwierdzono jego dokładność i niezawodność.

Verity reprezentuje znaczący postęp w analizie zmęczenia spoin, oferując niezrównaną dokładność, łatwość użycia i wszechstronność. Jego zalety w porównaniu do tradycyjnych metod czynią go cennym narzędziem dla inżynierów projektujących i oceniających konstrukcje spawane.

Verity wykorzystuje metodę naprężenia strukturalnego do przewidywania zmęczenia spoin

Verity wykorzystuje metodę naprężenia strukturalnego, opracowaną i opatentowaną przez Battelle, do przewidywania zmęczenia spoin w modelach elementów skończonych (MES). Metoda ta jest znaczącym przełomem w analizie zmęczeniowej połączeń spawanych.

• Zamiast tradycyjnych naprężeń MES, Verity wykorzystuje siły węzłowe w brzegu spoiny do obliczania naprężeń strukturalnych. Siły węzłowe są znacznie mniej wrażliwe na gęstość siatki niż standardowe naprężenia MES, co czyni analizę opartą na Verity niewrażliwą na siatkę. To istotne dla uzyskania powtarzalnych wyników, niezależnie od użytego oprogramowania MES czy typu elementu.

• Metoda ta rozdziela złożony rozkład naprężeń w brzegu spoiny na dwie składowe:

• • Naprężenie strukturalne, obliczane na podstawie sił węzłowych w spoinie, reprezentuje naprężenie dalekiego pola, które kontroluje większość wzrostu pęknięcia w spoinie. Uwzględnia ono wpływ sił osiowych i zginających.

• • Lokalny efekt karbu w spoinie jest obliczany przy użyciu mechaniki pękania.

• Verity wykorzystuje pojedynczą główną krzywą S-N dla wszystkich rodzajów spoin, zarówno konstrukcyjnych, jak i punktowych, niezależnie od grubości blachy i rodzaju obciążenia. Eliminuje to konieczność podejmowania subiektywnych decyzji przez użytkownika i upraszcza proces analizy.

• Program automatycznie wykrywa spoiny pachwinowe i punktowe, identyfikując płaszczyzny pęknięć w brzegu, grani i przekroju spoiny. Umożliwia to szybką analizę zmęczeniową modeli zawierających tysiące spoin punktowych.

• Verity oblicza trwałość zmęczeniową dla wszystkich potencjalnych postaci zniszczenia. Uwzględniane są również zmiany sztywności w miarę rozwoju pęknięcia.

Dzięki tym cechom, metoda Verity oferuje:

• Wysoką dokładność i niezawodność przewidywania zmęczenia spoin.

• Redukcję czasu modelowania MES i analiz.

• Obniżenie kosztów rozwoju dzięki minimalizacji potrzeby fizycznych badań walidacyjnych.

• Zoptymalizowane projekty i lżejsze konstrukcje dzięki mniejszemu uzależnieniu od nadmiernego projektowania.

Ważne jest, że metoda Verity została zweryfikowana w wielu branżach, od motoryzacyjnej po morską, i potwierdzona przez tysiące fizycznych testów zmęczeniowych. Została również uznana przez ASME i API jako zatwierdzona metoda analizy zmęczeniowej spoin.

Zastosowania Verity w przemyśle

Metoda Verity jest szczególnie przydatna w przemyśle, gdzie istnieje potrzeba tworzenia lżejszych, a jednocześnie wytrzymalszych komponentów przy jednoczesnym obniżaniu kosztów produkcji i testów.

Verity znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, w tym m.in.:

• Przemysł motoryzacyjny: Verity jest wykorzystywane do analizy zmęczenia spoin w elementach takich jak tylne wahacze, co pozwala na optymalizację projektów i zmniejszenie wagi pojazdów.

• Przemysł energetyczny: Metoda Verity została włączona do normy ASME dot. kotłów i zbiorników ciśnieniowych, co świadczy o jej uznaniu w branży energetycznej, gdzie bezpieczeństwo i niezawodność konstrukcji są kluczowe.

• Przemysł naftowy i gazowy: Verity jest również wykorzystywane w przemyśle naftowym i gazowym, o czym świadczy jego obecność w normie API 579-1/ASME FFS-1 dotyczącej oceny przydatności do użytku urządzeń ciśnieniowych.

• Przemysł lotniczy i kosmiczny: W 2004 roku Verity otrzymało nagrodę Aviation Week and Space Technology's Laurels Award, co sugeruje jego zastosowanie w tej wymagającej dziedzinie.

Verity może być stosowane do analizy różnych typów spoin, w tym spoin punktowych (zgrzewów), i sprawdza się w przypadku różnorodnych obciążeń, w tym losowych obciążeń wibracyjnych (PSD).

Główne zastosowania Verity to:

• Przewidywanie trwałośoci in: Verity pozwala na dokładne przewidywanie trwałośpci spoin, co umożliwia uniknięcie kosztownych testów i przeprojektowań.

• Optymalizacja projektów: Dzięki Verity inżynierowie mogą projektować lżejsze i bardziej wytrzymałe konstrukcje, co prowadzi do oszczędności materiałów i kosztów produkcji.

• Ocena bezpieczeństwa konstrukcji: Verity pomaga w ocenie bezpieczeństwa istniejących konstrukcji, co jest szczególnie ważne w przypadku urządzeń ciśnieniowych i innych obiektów o podwyższonej wrażliwości.