面臨的挑戰(zhàn)：

來自海克斯康的解決方案：

?    安全性分析模塊

航空發(fā)動機(jī)葉片在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，鳥體撞擊會造成非常嚴(yán)重的損傷。從損傷形式上來說，主要包括鳥體與多個葉片連續(xù)碰撞，導(dǎo)致的葉片產(chǎn)生大變形、甚至斷裂，以及葉片斷裂后轉(zhuǎn)子的不平衡轉(zhuǎn)動。而葉片在斷裂后，其主體碎片會撞擊機(jī)匣。斷裂的葉片在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，會沿著切線方向飛出，并與周圍葉片發(fā)生碰撞，導(dǎo)致周圍葉片不同程度的損傷，殘余葉片會以高速撞擊機(jī)匣，對機(jī)匣造成侵徹?fù)p傷。由此看來，葉片抗鳥撞設(shè)計(jì)及機(jī)匣的包容性設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)者提出嚴(yán)峻考驗(yàn)。

鳥撞及機(jī)匣的包容性分析流程

鳥撞分析可以模擬飛鳥與葉片相撞瞬間，葉片變形，斷裂的發(fā)生過程。

創(chuàng)建鳥撞分析模型

鳥撞分析結(jié)果

包容性分析可以得到葉片與機(jī)匣的整個碰撞過程，可以得到葉片的運(yùn)動軌跡，對機(jī)匣的沖擊力，以及二次碰撞斷裂情況。可以計(jì)算得到機(jī)匣在葉片的沖擊下，應(yīng)力應(yīng)變的大小以及失效的情況。

包容性分析

不平衡響應(yīng)分析1

不平衡響應(yīng)分析2

?    振動分析模塊

葉片的安全可靠性直接影響機(jī)組的運(yùn)行安全。目前已知的葉片斷裂事故大多數(shù)是由于葉片振動所致，主要原因是葉片工作時受到汽流激振力作用，產(chǎn)生受迫振動，由此產(chǎn)生相當(dāng)大的動應(yīng)力，使葉片疲勞損壞。

海克斯康擁有針對葉片模態(tài)及動響應(yīng)計(jì)算的獨(dú)特算法與模型，精確地計(jì)算葉片的靜態(tài)和動態(tài)應(yīng)力狀況。

自由葉片，常溫下前十階固有模態(tài)：

靜頻模態(tài)                      動頻模態(tài)

整級葉片，考慮接觸效應(yīng)的動響應(yīng)分析：

         整級葉片模型                接觸效應(yīng)：間隙方向變形云圖

?    熱模鍛仿真模塊

熱模鍛仿真是當(dāng)今CAE領(lǐng)域不可分割的一環(huán)。 本軟件模塊將便捷、直觀、易用集成在一起，為熱鍛工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供高質(zhì)量的指導(dǎo)和預(yù)測。它能夠過減少開發(fā)循環(huán)次數(shù)降低研發(fā)成本、降低試驗(yàn)成本，縮短新品上市周期。優(yōu)化模具使用壽命，降低模具成本；提高機(jī)器利用率，從而降低固定成本；提高材料利用率，降低生產(chǎn)成本（比如減少毛刺等）；優(yōu)化工藝過程，降低制造成本；提高單個工藝過程的效率，降低能源成本。同時提高工藝穩(wěn)定性，提高了目標(biāo)工件質(zhì)量；

熱鍛模塊可對零件制造的整個熱鍛工藝鏈進(jìn)行全方位仿真：比如從坯料下料開始，承接坯料初始熱處理、鐓粗、預(yù)成形和終鍛、修邊、沖壓、校正、冷卻、最終熱處理等。主要用于高于再結(jié)晶溫度成形的工藝仿真，除熱模鍛成形仿真之外，模塊中還包含了切邊、加熱、冷卻、磨具應(yīng)力分析等一系列與熱鍛相關(guān)的仿真模塊，滿足全方位的仿真需求。 除此之外，還支持其它類似的熱擠壓成形仿真：比如說軋制工藝仿真。該模塊不僅可以對坯料的軋制過程進(jìn)行仿真，還可在一定精度上還原軋機(jī)和軋輥的復(fù)雜運(yùn)動，并對模具應(yīng)力進(jìn)行分析，還可非常精準(zhǔn)的還原設(shè)備運(yùn)動規(guī)律。用戶可按需對模具的運(yùn)動進(jìn)行方便的定位，一旦定義后，軟件會自動將運(yùn)動規(guī)范保存到數(shù)據(jù)庫中以備后續(xù)使用，協(xié)助進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。

用戶通過仿真將實(shí)際的測試和優(yōu)化搬運(yùn)到虛擬電腦中，大大節(jié)約了成本。

熱鍛模塊采用獨(dú)有的雙求解器（FE和FV）求解技術(shù)，內(nèi)置強(qiáng)大的沖壓、摩擦數(shù)據(jù)庫，且支持簡便的用戶自定義材料數(shù)據(jù)輸入，能夠?yàn)橛脩籼峁┓浅Ｈ妗⒖焖?、?zhǔn)確的仿真。輕松打破2D與3D直接的仿真界限，在工藝鏈中進(jìn)行2D和3D的混合仿真，或進(jìn)行全工藝的3D仿真，實(shí)現(xiàn)工藝鏈無縫對接計(jì)算，結(jié)果自動傳遞。雙求解器優(yōu)勢互補(bǔ)，使用FV求解器可進(jìn)行可靠、精確的皺褶檢測，通過FE保證高效的求解速度，能夠有效應(yīng)對各種任務(wù)：模具、設(shè)備剛度的快速定義；工藝過程的魯棒性分析；對CAD數(shù)據(jù)格式進(jìn)行自動離散；通過模具應(yīng)力分析功能，可對模具見的裝配關(guān)系所產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行仿真；基于非耦合仿真方法進(jìn)行模具應(yīng)力仿真；定義彈簧模具；實(shí)現(xiàn)沖孔、修邊仿真并簡便轉(zhuǎn)換模具類型（將模具類型轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺冃文＞呋驇鳠岬膭傂阅＞撸?；無飛邊精細(xì)模鍛；考慮壓力機(jī)撓度的仿真設(shè)計(jì)；進(jìn)行壓力演變預(yù)測分析；彈塑性熱力耦合材料模型；預(yù)測回彈和殘余應(yīng)力；對機(jī)械連接結(jié)果進(jìn)行虛擬拉伸試驗(yàn)；進(jìn)行帶結(jié)果的后處理裝配計(jì)算；并能根據(jù)分析結(jié)果，自動生成結(jié)果評價報(bào)告。

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