Řešení únavové analýzy na základě MKP dat

Program PragTic
pro únavovou analýzu výsledků MKP
Jan Papuga 1, Miroslav Španiel1
Abstrakt:
Program PragTic 2 je dlouhodobě vyvíjen pro automatizovanou analýzu únavového poškození
na základě výpočtů provedených pomocí MKP. PragTic je programován v jazyce C/C++
v prostředí Borland C++ Builder v.5.0 a je určen pro platformu Windows. Od jara 2006 je
program volně ke stažení2.
Program původně vznikal na podporu přípravy dizertační práce jednoho z autorů. Proto je
v současné době zaměřen převážně na víceosé metody výpočtu únavového poškození při
složitém vícekanálovém zatěžování. Jeho další rozvoj, co se týče únavových metod, by měl
směřovat k metodám pro vyhodnocení nízkocyklové únavy. Klíčovým proto v budoucnu bude
rozpracování vlivu koncentrátorů napětí na únavu a jejich kvantifikování na MKP modelu.
Touto cestou bude implementován i popis únavového poškození pomocí Wöhlerových křivek.
PragTic je zamýšlen jako program určený především pro zkvalitnění a zjednodušení
výzkumné práce. Oproti komerčním produktům 3 proto implementuje i metody, které jsou
novějšího data. Z porovnání provedeného pro vysokocyklovou oblast únavového poškozování
na velkém souboru dat (více než 250 experimentů s velkým podílem multiaxiálního
zatěžování) vyplývá, že komerčně implementované metody jsou obecně starší a vůči novějším
bohužel nedosahují dostatečné kvality predikce. Využití programu významně urychlilo vývoj
vlastního multiaxiálního vysokocyklového kritéria, které poskytuje na daném souboru dat
vynikající výsledky.
Protože PragTic má v budoucnu sloužit uživatelům různého zaměření, byla velká péče
věnována vývoji procedury pro import MKP dat. Ta byla ve verzi 0.1.2. výrazně přebudována
s cílem zjednodušit náčet informací potřebných pro únavovou analýzu. Zvolená cesta je
založena na načítání formátovaných ASCII výstupů, které lze získat z takřka libovolného
MKP softwaru. Informace, které program vyhodnocuje (popis topologie modelu a výsledky
napětí či deformace v jednotlivých uzlech), jsou ve všech MKP systémech stejné a liší se
pouze mírně ve struktuře užitého ASCII zápisu. Snahou je minimalizovat vázanost na
konkrétní MKP systémy.
Program používá vlastní databázi pro přístup k datům. Jejím základem je rozčlenění
užívaných dat do separátních binárních souborů tak, aby byl zajištěn rychlý přístup
k požadovaným informacím a ty přitom nemusely být trvale v paměti počítače.
Program v současnosti nedisponuje grafickým prohlížečem výsledků. Výsledky je možné
prohlížet v rámci programu či je exportovat jako formátovaný výstup. Případný požadavek na
grafické znázornění výsledků musí být řešen načtením do některého MKP postprocesoru.
1
Ing. Jan Papuga, Ph.D., Ing. Miroslav Španiel, CSc.: ČVUT v Praze, FS, Ústav mechaniky, Technická 4,
166 07 Praha 6. Tel. +420 224 352 561, e-mail: [email protected], [email protected].
2
Stažení programu a více informací k němu na http://www.pragtic.com
3
Na trhu jsou nyní tyto komerční produkty: FemFat, MSC.Fatigue a FE-Fatigue (oba se stejným únavářským
jádrem od firmy Ncode), Fe-Safe, LMS.Virtual Lab Component Fatigue a WinLife.