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AFGROW疲勞裂紋擴展及損傷容限分析軟件

AFGROW是一款用于疲勞裂紋擴展和損傷容限分析的專用軟件系統,采用斷裂力學求解的方法,可以很方便地進行裂紋擴展分析,并且預測金屬結構的斷裂壽命 

AFGROW (Air Force Grow), 最早由美國Air Force Research Laboratory研究開發;現由美國Lextech公司進行開發和維護,海基科技是中國的授權代理商,為中國客戶提供AFGROW軟件和技術支持服務。

AFGROW 分析能力

□適用于任何循環載荷作用下的裂紋擴展分析 

□超過30種的裂紋幾何模型

□多種材料模型

□在同一個部件內同時計算多條裂紋

□可配合有限元模型計算

幾何模型(Model)

標準的應力強度因子數據庫提供超過30種的裂紋幾何模型(包括針對多種工況的軸向載荷、彎曲載荷和軸承載荷)。

AFGROW提供高級的多裂紋功能,該功能能夠分析板結構(包括孔效應)、非軸對稱角裂孔以及連續損傷問題中的兩條獨立的裂紋。有限元解決方案可以分析雙裂紋、非對稱角裂孔和孔裂紋擴展。該功能能夠處理一組連接孔的裂紋擴展問題。


材料模型(Material)
AFGROW采用五種材料模型,確定在每個載荷循環下裂紋擴展量:
? Walker-Equation  
? NASGRO-Equation (庫:361種)
? Harter-T Method(matfile.md3:12種,同時提供在線數據庫)
? Tabular lookup
? Forman Equation



載荷/應力譜(Spectrum)
? 領先的AFGROW的載荷譜模塊已升級采用了XML格式的頻譜數據,用戶可以使用多通道的載荷譜進行分析,如 Axial、 Bending、Bearing多方向同時作用
? 采用直觀的用戶界面可以方便地編輯各種載荷譜

遲滯模型(Retardation)

AFGROW包含多種遲滯模型,用以處理彈塑性、裂紋閉合等復雜情況的影響:
□ Closure        □ FASTRAN        □ Hsu        
□ Wheeler       □ Generalized      □ Willenborg

AFGROW在線材料數據庫:

總數據入口: 20240條 

來自于NASA 、AIR FORCE、NASA - Johnson Space Center 、Purdue Aging Aircraft Data、Additional NASA Data 

1229 個數據源、出版物 

11 種不同的屬性類型 

超過600種不同材料(金屬)

AFGROW軟件其他功能:

基于疲勞裂紋萌生模型的應變壽命

對粘接修補結構的裂紋擴展分析功能

用戶定義的應力強度求解方案

用戶定義β系數(能夠預測應力強度因子,而不需要與AFGROW數據庫中應力強度解決方案相匹配)

殘余應力分析功能

K應力強度因子過濾器

頻譜計數

能夠將輸出數據轉換成Microsoft Excel,支持VBA接口開發。

AFGROW 允許數據在Windows應用程序間(通過剪切和粘貼)轉換

標準的用戶界面包括實時裂紋擴展動畫、裂紋長度-循環次數曲線,裂紋擴展率相對所有數據曲線。

英制和公制單位可實時切換。

AFGROW軟件獨特的能力:

相較于其他的疲勞裂紋擴展壽命預測軟件, AFGROW有一些獨特的特點和功能,簡要說明如下:

譜濾波功能:

AFGROW的譜過濾功能允許獨立地對拉伸值和壓縮值進行調整,獨立地考慮外部或內部的影響,以便考慮在拉伸和壓縮載荷下不同的內部和外部效果。

AFGROW的譜過濾功能是由一個在裂紋的長度方向的c方向上的函數實現的,也可以用AFGROW的新型嵌入式java腳本引擎填入。


應力強度濾波器

在應力強度(K)的計算中,通常提供了幾何校正因子(β):

β= K /(σ√(πx)),                  其中X是裂紋長度

應力強度的過濾能力允許β值可以在拉伸和壓縮所有加載工況(axial, bending, and bearing)中獨立調節,這使得在拉伸和壓縮的載荷譜應力中可以使用獨立的β值。

應力強度的過濾功能由一個當前的裂紋長度的函數實現,也可以用AFGROW的領先的嵌入式java腳本引擎填入到表格當中。

COM自動化編程接口 

AFGROW除了作為一個獨立的應用程序進行交互式的裂紋壽命分析,也支持任何Windows應用程序中使用COM接口運行。此功能允許用戶通過另一個應用程序給AFGROW傳遞數據,并使用AFGROW的所有的功能。最常見的應用之一便是使用MS Excel。AFGROW所需要的任何計算輸入參數都可以從Excel中使用Excel VBA應用程序選項傳遞給AFGROW。這也允許用戶編寫代碼來創建一個自動化的環境來控制AFGROW使用相應的數據。
在AFGROW的Component Object Model manual手冊中,包含了使用AFGROW COM 接口的方法和各種示例程序。

應力強度因子模塊插件

用戶可以開發附加應力強度的求解方案添加到現有的AFGROW當中。這些求解方案可以與其他用戶共享,也可以根據需要作為自己的專有模塊。AFGROW有內置繪圖工具,可以允許這些模塊在執行過程中以動畫的形式繪制出來,與本地AFGROW的所有其他求解方案一樣,該模塊必須編譯為動態鏈接庫(DLL)。
應力強度因子的插件功能與AFGROW的COM 功能一樣,都是以交互的方式采用外部的應力強度求解器求解非常復雜的問題: 幾何數據發送到一個第三方的有限元分析軟件中,通過有限元計算之后,應力強度數據傳回給AFGROW,以此增量為基礎來預測裂紋壽命。

高級的多裂紋分析能力

AFGROW可以對多條裂紋的增長同時進行分析。對每一個裂紋尖端,AFGROW都視為一個單獨的對象,AFGROW為每個對象獨立完成所有的裂紋壽命預測操作。



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