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System-Level Fatigue システムレベルの疲労耐久解析

LMS Virtual.Lab System-Level Fatigueは、サブシステムやアセンブリの最適化と強度・疲労解析を支援するソリューションです。マルチボディシミュレーションを行って、所定のシステム挙動からコンポーネント荷重を求め、コンポーネント荷重と構造応力を組み合わせてから、疲労材料パラメータを適用することで、コンポーネントの疲労ホットスポットとこれによって左右される疲労寿命を簡単に予測することができます。

LMS Virtual.Lab System-Level Fatigue

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LMS Virtual.Lab System-Level Fatigueは、サブシステムやサブアセンブリの疲労強度を解析し最適化するためのソリューション一式を提供しています。エンジニアは、内蔵のLMS Virtual.Lab Motionソルバーを用いて、マルチボディシミュレーションで求めたシステムの運動からコンポーネント荷重を計算できます。これらのコンポーネント荷重は、構造の応力結果と組み合わされ、最終的に、材料疲労パラメータが適用されて、コンポーネントの疲労問題箇所と対応する疲労寿命が予測されます。

その使い易いインターフェースと専用のテンプレートおよび特製のウィザードによって、マルチボディモデルのセットアップは非常に効率化されています。また、拡張性のあるモデリング法により、自由自在にモデルを変更することや、剛体コンポーネントと弾性体コンポーネントの両方を取り扱うことが可能です。以前は非常に時間が掛かかり間違いも起こしやすかった弾性体の取り込み作業は、今では数回のマウスクリックで完了します。ユーザーにとって必要な操作は、コンポーネントのFEメッシュをピックし、それをシステムモデルへドラッグするだけです。ボディ間の接続は、検出された接続節点と自由度に基づいて、すべて自動でなされます。

LMS Virtual.Lab System-Level Fatigueは、路面プロファイルをコンポーネントレベルの荷重応答まで落とし込みます。マルチボディモデルが仮想テストリグ上に置かれ、路面プロファイルに対応した適切な境界条件が自動で設定されます。個々のシステムパーツごとに、計算された動的荷重ケース情報、モード寄与係数、励振位置、そして局所座標系の配置などが、疲労寿命ソルバーへ自動的に転送されます。

ポスト処理機能では、コンポーネントの疲労寿命に関する荷重伝達経路の極めて重要な知見が迅速に得られます。これによって、エンジニアは問題箇所を素早く特定し、システムレベルの設計変更案を繰り返し解析することが可能になります。

機能

システム荷重を予測するためのマルチボディモデルの容易な作成、およびシステム荷重のコンポーネント荷重への変換
コンポーネントの詳細な疲労耐久解析向けにコンポーネント荷重を自動移行
最適な荷重入力に向けてシステム特性を調整することによる、耐久性の最適化
機構、荷重、疲労を並行して最適化
弾性体モデリングとロバスト設計のマルチボディソルバーにより正確なコンポーネントの荷重予測を行う

利点

設計変更の自由度が高い設計初期段階での疲労耐久性評価
手動での荷重移行を避け、安全で効率良いプロセスを提供
マルチシステムレベル設計の疲労寿命を即座に確認
コンポーネント荷重の正確な予測
荷重移行経路の最適化によりシステムレベルの疲労耐久性を最適化

Covering a range of industries, LMS application cases let you discover how LMS solutions help our customers solve their real-life engineering challenges.

durability engineering process FE models LMS FALANCS seam welds 3 Audi Moves Forward with Early Durability Predictions

Audi has achieved considerable progress in supporting the durability design of upcoming models by using a hybrid approach that effectively combines testing and simulation. This new methodology, engineered in conjunction with LMS, enables Audi to streamline its durability engineering activities. Audi has improved its ability to predict and adapt the durability of key components with the LMS FALANCS solver, even before the start of the physical prototyping phase.

BMW Investigates Ways to Simulate the Durability Impact of Door Slam Sequences

LMS International, working in conjunction with BMW, FH Aachen and MAKROSS, has developed an analytical process that allows predicting the durability performance of vehicle doors. The scope of this project comprises the use of virtual simulation to predict the ability of components to withstand door slams

durability process FE models LMS FALANCS test fatigue simulation 1 Fiat Research Center Predicts Fatigue Life up-front in Product Development

Fiat Research Center in Turin, Italy, applies an improved approach. On a recent project, it succeeded in developing a much better design by assessing the product’s durability performance up-front with the help of LMS FALANCS. This allowed Fiat Research Center to save an estimated 200,000 dollars and to compress the development time with at least six months.

More cases:

Brochures

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Download the LMS Virtual.Lab Durability Brochure

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	Optimize the ride and handling behavior of the suspension; easily apply the real road profiles.		Replace the knuckle by a flexible representation with one mouse click.		The fatigue results can also be post-processed in the complete system.

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