True-Load

True-Load™分析概念

True-Load™為搭配有限元素分析軟體的計算模組,能夠幫助使用者找尋應變規的最佳黏貼點,且計算出能直接施加在FEA主結構模型之等效於實際測試的外力負載歷程,其技術最主要的價值為,讓使用者能以最簡單的靜態入力,模擬實際情況複雜的入力狀態,例如:
.車輛路跑分析
.飛行器飛航入力
.採礦施工操作入力
.管道系統
.橋樑與建築動態入力

True-Load™技術重點

對於疲勞分析的準確性而言負載的歷程為關鍵因素之一,True-Load™能提供與實測資料相關聯的負載歷程至fe-safe進行疲勞計算。

能計算應變規黏貼位置,使用者可依此結果調整應變規的黏貼位置、角度或數量。

True-Load™計算所得的FEA應變相關量值,與實測值比對,在整個應變歷程中,其誤差一般在2%以內,精準度值得信賴。

True-Load™分析流程

對於複雜的結構與組裝件而言,True-Load™能夠耦合FEA模型與實測的應變資料,以得到整體模型的負載歷程,其步驟如下:
1.定義各方向的單位力分析:


2.定義應變規黏貼位置,並計算黏貼位置與數量是否適當:

3.進行實際測試後,匯入實測所得的應變規資料:

4.取得時域下的全場分析結果。

True-Load™能帶來的幫助

獲得高精度之負載歷程:
對於複雜的外力條件,例如整車疲勞分析,即使將絕大部分的影響因素考慮進CAE分析中,有可能分析測試比對還是不準,True-Load™透過耦合FEA模型與實測的應變資料,能得到精準的負載歷程。

節省研發的時間:
以整車疲勞分析為例,建立模型時,除了車體主結構外,還需建構輪胎、底盤機構、路面等模型,另外也需正確的配重,如此可能會耗費了數月甚至更長的時間。

得到能重複使用的設計資料:
在研發流程中,有時僅為了某些結構作設計變更,而需要調整模型,再重新執行分析,使用True-Load™,只要車型的變更幅度不大,所得的負載歷程可以沿用,省時又省力。

技術背景

結構在彈性變形(材料未降伏)的狀態下,再複雜的負載,也能用不同方向、大小的外力疊加來表示,透過使用者自訂的單位力負載,True-Load™能搜尋FEA模型中,最佳的應變規黏貼點,以滿足以下方程式:
[ε][C]=[F]

負載比例矩陣 是由,FEA模型中的虛擬應變規之應變求得,其表示式為:
[C]=[εT ε]-1 εT

若盡可能的增加應變規黏貼點數,則True-Load™所求得的負載比例矩陣 ,在FEA模型中能有最佳的穩健性,如此一來能確保求出的應變相關量值有良好精準度,一般來說,對於每個應變規訊號,其誤差值在整個實測量測應變歷程的2%以內。

此外True-Load™會建立一組負載組合,其中的各別外力,相互之間的量值與方向可以為任意組合,此負載組合的時間歷程資料會被集成為一個"quasi-static event"檔案(.qse),在Abaqus/CAE中以此檔案計算最終的結果,允許對任意節點或元素的分析結果,擷取時間歷程曲線,對模型中任意的群組,皆能取得隨時間變化之各物理量的分析結果。