성장하다

AFGROW

AFGROW(Air Force Grow)는 균열 시작, 피로 균열 성장, 파단 등을 계산해 금속 구조물의 수명을 예측하는 DTA(Damage Tolerance Analysis) 컴퓨터 프로그램이다.당초[1] 공군연구소가 개발한 AFGROW는 항공우주 분야에 주로 사용되지만 피로 균열이 발생하는 금속 구조물에 모두 적용할 수 있다.

역사

AFGROW의 역사는 E가 IBM-PC용 BASIC으로 작성한 균열 성장 수명 예측 프로그램(ASDGRO)으로 거슬러 올라갑니다.1980년대 초 ASD/ENSF의 데이비드슨.1985년, ASDGRO는 Warner-Robins ALC와 계약한 시코르스키 H-53 헬리콥터의 균열 성장 분석의 기초로 사용되었다.프로그램은 매우 큰 하중 스펙트럼, 임의 응력장의 균열에 대한 근사 응력 강도 솔루션을 활용하고 지점별 워커 방정식에 기초한 표 형식의 균열 성장률 관계를 사용하도록 수정되었다(Harter T-Method).Tada, Paris 및 Irwin Stress Intensity Factor[2] Handbook의 점하중 균열용액은 균열 치수별로 독립적으로 파단되지 않은 응력분포를 이용하여 균열길이에 걸쳐 적분하여 K(임의 응력장)를 결정하는 데 사용되었다.새로운 방법이 F에 의해 개발되었습니다.G. Sendeckyj(AFWAL/FIBEC)에 의해 최적화된 리처드슨 외삽과의 2-D 가우스 통합 방식을 사용한 응력 강도를 결정하기 위한 그림슬리(AFWAL/FIBEC).결과적으로 만들어진 프로그램은 ASDGRO의 변형 버전이었기 때문에 MODGRO라고 명명되었다.

1980년대 후반과 1990년대 초반에 많은 수정이 이루어졌다.주요 변경 사항은 코딩 언어를 BASIC에서 Turbo Pascal 및 C로 변경하는 것이었습니다.발견된 오류를 기반으로 수많은 작은 변경/수리가 이루어졌습니다.이 기간 동안 NASA/Dryden은 X-29의 비행 시험 프로그램 분석에 MODGRO를 구현했다.

1993년, 해군은 특정(분류된) 환경이 항공기의 손상 허용도에 미치는 영향을 평가하는 프로그램을 지원하기 위해 MODGRO를 사용하는 데 관심이 있었다.그 당시에 여러 UNIX 워크스테이션에 성능과 휴대성을 제공하기 위해 MODGRO 버전 3.X를 UNIX용 C 언어로 변환하는 작업이 시작되었습니다.1994년, MODGROW는 AFGROW 버전 3.X로 이름이 변경되었습니다.

1996년 이후, 유닉스 버전에 대한 수요가 유지 비용을 정당화하지 못했기 때문에, Windows 기반의 AFGROW 버전이 유닉스 버전을 대체했습니다.AFGROW를 Mac OS에 이식하는 실험도 있었지만 수요가 부족했습니다.Microsoft Component Object Model(COM) 인터페이스 형태로 자동 기능이 추가되었습니다.

이 프로그램은 현재 LexTech, Inc.에 의해 개발 및 관리되고 있습니다.

소프트웨어 아키텍처

응력 강도 계수 라이브러리는 30개 이상의 균열 형상(많은 경우 장력, 굽힘 및 베어링 하중 포함)에 대한 모델을 제공합니다.또한 다중 균열 기능을 통해 플레이트 내 2개의 독립된 균열(홀 효과 포함)과 비대칭 균열 모서리를 분석할 수 있다.유한 요소(FE) 기반 솔루션은 구멍의 균열과 구멍을 향해 자라는 균열을 통해 비대칭적인 두 가지에 사용할 수 있습니다.이 기능을 통해 일련의 고정 장치 구멍에서 발생하는 두 개 이상의 균열을 분석할 수 있습니다.

AFGROW는 5가지 균열성장모델(Forman 방정식, Walker [4]방정식, Tableular lookup, Harter-T Method, NASGRO 방정식)을 구현하여 적용된 주기하중당 균열성장률을 구한다.기타 사용자 옵션으로는 5가지 하중 상호작용(재처리) 모델(폐쇄,[6] Fastran,[8] Hsu, Wheeler,[9] Generalized Willenborg[10]), 변형 수명 기반 피로 균열 개시 모델, 결합 수리의 효과로 균열 성장 분석을 수행할 수 있는 기능이 있습니다.이 프로그램에는 다음과 같은 도구도 포함됩니다: 스트레스 강도 솔루션, 베타 수정 요인(제공된 스트레스 강도 솔루션 중 하나에 대해 정확하게 일치하지 않을 수 있는 경우에 대한 스트레스 강도 요소를 추정하는 기능), 잔류 스트레스 분석 능력, 주기 계수 및 출력 데이터를 자동으로 전송하는 기능Microsoft Excel.

AFGROW는 다른 Windows 응용 프로그램에서 스크립트를 사용할 수 있는 COM(컴포넌트 객체 모델) 자동화 인터페이스를 사용합니다.이 프로그램에는 Windows 환경에서 응력 강도 계수(K)를 계산할 수 있는 구조 분석 프로그램과 인터페이스하는 플러그인 균열 기하학 인터페이스가 있습니다.사용자는 비교적 간단한 코드를 사용하여 동적 링크 라이브러리(DLL)를 작성하고 컴파일하여 자체 스트레스 강도 솔루션을 생성할 수 있습니다.여기에는 균열 성장을 활성화하는 기능이 포함됩니다.또한 이 인터페이스를 통해 유한 요소 분석 소프트웨어는 균열 수명 예측 프로세스 전반에 걸쳐 3차원 기반의 응력 강도 정보를 제공할 수 있습니다.

두 개의 독립된 균열(구멍이 있거나 없는 경우)이 있는 케이스를 선택할 수 있습니다.플러그인 응력 강도 모델 기능을 통해 Windows DLL(동적 링크 라이브러리) 형태로 응력 강도 솔루션을 생성할 수 있습니다.도면 도구를 사용하면 분석 중에 솔루션을 애니메이션화할 수 있습니다.대화형 스트레스 강도 솔루션을 사용하면 외부 FEM 코드를 사용하여 업데이트된 스트레스 강도 솔루션을 반환할 수 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Harter, James A. (2003). AFGROW Reference Manual (version 4.0). Wright-Patterson Air Force Base, AFRL/VASM.
  2. ^ Tada, Hiroshi; Paris, Paul C.; Irwin, George R. (1973). The stress analysis of cracks handbook. Del Research Corporation.
  3. ^ Forman, R. G.; Hearney, V. E.; Engle, R. M. (1967). "Numerical analysis of crack propagation in cyclic-loaded structures". Journal of Basic Engineering. 89 (3): 459–464. doi:10.1115/1.3609637.
  4. ^ Walker, K. (1970). "The effect of stress ratio during crack propagation and fatigue for 2024-T3 and 7075-T6 aluminum". Effects of Environment and Complex Load History for Fatigue Life. American Society for Testing and Materials. pp. 1–14.
  5. ^ NASGRO Fracture Mechanics and Fatigue Crack Growth Analysis Software, Version 4.02. SwRI. 2002.
  6. ^ Elber, Wolf (1970). "Fatigue crack closure under cyclic tension". Engineering Fracture Mechanics. 2: 37–45.
  7. ^ Elber, Wolf (1971). The Significance of Fatigue Crack Closure, ASTM STP 486. American Society for Testing and Materials. pp. 230–242.
  8. ^ Newman, Jr., J. C. (1992). FASTRAN II -- A fatigue crack growth structural analysis program, Technical Memorandum 104159. NASA.
  9. ^ Wheeler, O. E. (1972). "Spectrum Loading and Crack Growth". Journal of Basic Engineering. 94: 181–186.
  10. ^ Willenborg, J. D.; Engle, R. M.; Wood, H. A. (1971). "A crack growth retardation model using an effective stress concept". NASA. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)

외부 링크