AFGROW疲劳裂纹扩展及损伤容限分析软件

AFGROW是一款用于疲劳裂纹扩展和损伤容限分析的专用软件系统,采用断裂力学求解的方法,可以很方便地进行裂纹扩展分析,并且预测金属结构的断裂寿命 

AFGROW (Air Force Grow), 最早由美国Air Force Research Laboratory研究开发;现由美国Lextech公司进行开发和维护,海基科技是中国的授权代理商,为中国客户提供AFGROW软件和技术支持服务。

AFGROW 分析能力

□适用于任何循环载荷作用下的裂纹扩展分析 

□超过30种的裂纹几何模型

□多种材料模型

□在同一个部件内同时计算多条裂纹

□可配合有限元模型计算

几何模型(Model)

标准的应力强度因子数据库提供超过30种的裂纹几何模型(包括针对多种工况的轴向载荷、弯曲载荷和轴承载荷)。

AFGROW提供高级的多裂纹功能,该功能能够分析板结构(包括孔效应)、非轴对称角裂孔以及连续损伤问题中的两条独立的裂纹。有限元解决方案可以分析双裂纹、非对称角裂孔和孔裂纹扩展。该功能能够处理一组连接孔的裂纹扩展问题。


材料模型(Material)
AFGROW采用五种材料模型,确定在每个载荷循环下裂纹扩展量:
Walker-Equation  
NASGRO-Equation (库:361种)
Harter-T Method(matfile.md3:12种,同时提供在线数据库)
Tabular lookup
Forman Equation



载荷/应力谱(Spectrum)
最新的AFGROW的载荷谱模块已升级采用了XML格式的频谱数据,用户可以使用多通道的载荷谱进行分析,如 Axial、 Bending、Bearing多方向同时作用
采用直观的用户界面可以方便地编辑各种载荷谱

迟滞模型(Retardation)

AFGROW包含多种迟滞模型,用以处理弹塑性、裂纹闭合等复杂情况的影响:
□ Closure        □ FASTRAN        □ Hsu        
□ Wheeler       □ Generalized      □ Willenborg

AFGROW在线材料数据库:

总数据入口: 20240条 

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

1229 个数据源、出版物 

11 种不同的属性类型 

超过600种不同材料(金属)

AFGROW软件其他功能:

基于疲劳裂纹萌生模型的应变寿命

对粘接修补结构的裂纹扩展分析功能

用户定义的应力强度求解方案

用户定义β系数(能够预测应力强度因子,而不需要与AFGROW数据库中应力强度解决方案相匹配)

残余应力分析功能

K应力强度因子过滤器

频谱计数

能够将输出数据转换成Microsoft Excel,支持VBA接口开发。

AFGROW 允许数据在Windows应用程序间(通过剪切和粘贴)转换

标准的用户界面包括实时裂纹扩展动画、裂纹长度-循环次数曲线,裂纹扩展率相对所有数据曲线。

英制和公制单位可实时切换。

AFGROW软件独特的能力:

相较于其他的疲劳裂纹扩展寿命预测软件, AFGROW有一些独特的特点和功能,简要说明如下:

谱滤波功能:

AFGROW的谱过滤功能允许独立地对拉伸值和压缩值进行调整,独立地考虑外部或内部的影响,以便考虑在拉伸和压缩载荷下不同的内部和外部效果。

AFGROW的谱过滤功能是由一个在裂纹的长度方向的c方向上的函数实现的,也可以用AFGROW的新型嵌入式java脚本引擎填入。


应力强度滤波器

在应力强度(K)的计算中,通常提供了几何校正因子(β):

β= K /(σ√(πx)),                  其中X是裂纹长度

应力强度的过滤能力允许β值可以在拉伸和压缩所有加载工况(axial, bending, and bearing)中独立调节,这使得在拉伸和压缩的载荷谱应力中可以使用独立的β值。

应力强度的过滤功能由一个当前的裂纹长度的函数实现,也可以用AFGROW的最新的嵌入式java脚本引擎填入到表格当中。

COM自动化编程接口 

AFGROW除了作为一个独立的应用程序进行交互式的裂纹寿命分析,也支持任何Windows应用程序中使用COM接口运行。此功能允许用户通过另一个应用程序给AFGROW传递数据,并使用AFGROW的所有的功能。最常见的应用之一便是使用MS Excel。AFGROW所需要的任何计算输入参数都可以从Excel中使用Excel VBA应用程序选项传递给AFGROW。这也允许用户编写代码来创建一个自动化的环境来控制AFGROW使用相应的数据。
在AFGROW的Component Object Model manual手册中,包含了使用AFGROW COM 接口的方法和各种示例程序。

应力强度因子模块插件

用户可以开发附加应力强度的求解方案添加到现有的AFGROW当中。这些求解方案可以与其他用户共享,也可以根据需要作为自己的专有模块。AFGROW有内置绘图工具,可以允许这些模块在执行过程中以动画的形式绘制出来,与本地AFGROW的所有其他求解方案一样,该模块必须编译为动态链接库(DLL)。
应力强度因子的插件功能与AFGROW的COM 功能一样,都是以交互的方式采用外部的应力强度求解器求解非常复杂的问题: 几何数据发送到一个第三方的有限元分析软件中,通过有限元计算之后,应力强度数据传回给AFGROW,以此增量为基础来预测裂纹寿命。

高级的多裂纹分析能力

AFGROW可以对多条裂纹的增长同时进行分析。对每一个裂纹尖端,AFGROW都视为一个单独的对象,AFGROW为每个对象独立完成所有的裂纹寿命预测操作。