Fatigue Module

Pour les Analyses de Fatigue à Haut et Bas Cycle, liée aux Contraintes et aux Déformations

Fatigue Module

Fatigue d'une structure soumise à un nombre de cycles peu élevé résultant d'une déformation plastique à proximité d'un trou. La figure indique le logarithme de la durée de vie en fonction du nombre de cycles, avec une courbe de contrainte-déformation pour les premiers cycles de charge.

Analyse de Fatigue pour Différentes Structures et Applications

Lorsque des structures sont soumises à des chargements et des déchargements répétés, la fatigue des matériaux peut entraîner leur rupture à des charges inférieures à la limite statique. Il est possible de réaliser une analyse des structures en fatigue dans l'environnement COMSOL Multiphysics, via le Fatigue Module, un module complémentaire du Structural Mechanics Module. Grâce aux méthodes d'endommagement basées soit sur les contraintes soit sur les déformations, vous pouvez évaluer le régime de fatigue avec un nombre de cycles élevé ou faible. Dans le cas de charges variables, il est possible de calculer l'endommagement cumulé à partir de l'historique des charges et de la limite de fatigue. Vous pouvez simuler le cycle de charge en fatigue dans les corps solides, les plaques, les coques, les assemblages, les applications impliquant des contraintes et des déformations d'origine thermique, y compris dans les composants piézoélectriques.

Modèles d'Endommagement dans les Plans Critiques, lié aux Contraintes et aux Déformations

Les modèles d'endommagement dans le plan critique recherchent un plan particulièrement favorable à la création puis à la propagation d'une fissure. C'est là que s'exercera préférentiellement la fatigue. Ces modèles d'endommagement, basés soit sur les contraintes, soit sur les déformations, sont disponibles dans le Fatigue Module. Dans le domaine des structures soumises à un grand nombre de cycles, où la plasticité est extrêmement limitée, les modèles basés sur les contraintes sont généralement préconisés. Dans le Fatigue Module, la fatigue est alors estimée au moyen du critère de Findley, de la contrainte normale ou des critères de Matake, qui calculent le facteur d'usage qui est ensuite comparé à la limite de fatigue.

Les modèles basés sur les déformations évaluent des déformations ou des combinaisons de déformations et de contraintes lors de la définition d'un plan critique. Dès lors que le plan critique est identifié, le modèle détermine le nombre de cycles jusqu'à la rupture. Le Fatigue Module propose les modèles de Smith-Watson-Topper (SWT), de Fatemi-Socie et de Wang-Brown. Ces modèles s'utilisent généralement dans des conditions de fatigue à bas nombre de cycle, lorsque les déformations sont importantes. La règle de Neuber et la méthode Hoffmann-Seeger permettent dans ces conditions de déterminer approximativement l'effet de la plasticité dans une simulation linéaire-élastique rapide. Il est également possible d'envisager un cycle complet de correction élastoplastique pour le calcul en fatigue lors de l'utilisation du Nonlinear Structural Materials Module.

Thermal Fatigue of a Surface Mount Resistor

High-Cycle Fatigue Analysis of a Cylindrical Test Specimen

Submodeling of Thermal Fatigue in a Ball Grid Array

Fatigue Analysis of a Car Wheel Rim

Structural and Fatigue Analyses of a Shaft with a Fillet

Random Load Fatigue in a Frame with a Cutout

Notch Approximation to Low Cycle Fatigue Analyis of Cylinder with a Hole

Low-Cycle Fatigue Analysis of Cylinder with a Hole

Cycle Counting in Fatigue Analysis - Benchmark