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AFGROW裂纹扩展软件

   AFGROW是一款用于损伤容限分析的计算框架，可以很方便地进行裂纹萌生、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；

 


AFGROW 分析能力
□ 适用于任何经受疲劳载荷的裂纹扩展分析
□ 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
□ 可基于有限元模型计算


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）
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
能够自动将输出数据转换成Microsoft Excel
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。

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芳向的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是感兴趣的裂纹长度
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
除了作为一个独立的应用程序、交互式的裂纹寿命分析工具，AFGROW也可以从任何Windows应用程序中使用COM接口的技术运行。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。