面臨的挑(tiao)戰:
來自海克斯康的解決方(fang)案:
設(she)計與工程選項
a)模擬仿真軟件
b)安全性分析模塊
航空發(fa)(fa)動機葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)在(zai)高速運轉(zhuan)狀態(tai)(tai)下,鳥(niao)體(ti)撞(zhuang)(zhuang)擊會(hui)(hui)造成非(fei)常嚴重的(de)損(sun)傷(shang)。從損(sun)傷(shang)形式上來說(shuo),主要包括鳥(niao)體(ti)與(yu)多個葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)連(lian)續(xu)碰(peng)撞(zhuang)(zhuang),導(dao)致的(de)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)產生(sheng)大變形、甚至斷裂(lie)(lie)(lie),以(yi)及葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)斷裂(lie)(lie)(lie)后轉(zhuan)子(zi)的(de)不(bu)平衡轉(zhuan)動。而葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)在(zai)斷裂(lie)(lie)(lie)后,其主體(ti)碎片(pian)(pian)(pian)會(hui)(hui)撞(zhuang)(zhuang)擊機匣(xia)(xia)。斷裂(lie)(lie)(lie)的(de)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)在(zai)高速運轉(zhuan)狀態(tai)(tai)下,會(hui)(hui)沿著切(qie)線方(fang)向飛出(chu),并與(yu)周圍(wei)(wei)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)發(fa)(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)(zhuang),導(dao)致周圍(wei)(wei)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)不(bu)同程度的(de)損(sun)傷(shang),殘余葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)會(hui)(hui)以(yi)高速撞(zhuang)(zhuang)擊機匣(xia)(xia),對機匣(xia)(xia)造成侵徹損(sun)傷(shang)。由此看來,葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)抗鳥(niao)撞(zhuang)(zhuang)設(she)計及機匣(xia)(xia)的(de)包容(rong)性設(she)計為設(she)計者(zhe)提出(chu)嚴峻(jun)考(kao)驗。
c)振動分析模塊
葉片(pian)的(de)(de)安全可靠性直接影(ying)響機組的(de)(de)運行安全。目前(qian)已知(zhi)的(de)(de)葉片(pian)斷裂事故(gu)大(da)多數(shu)是由于(yu)葉片(pian)振(zhen)動所致,主要原因是葉片(pian)工(gong)作時受到(dao)汽(qi)流激振(zhen)力(li)作用,產(chan)生(sheng)受迫振(zhen)動,由此產(chan)生(sheng)相當大(da)的(de)(de)動應力(li),使葉片(pian)疲勞損壞。
海(hai)克斯康(kang)擁有針對(dui)葉片模態及動(dong)響(xiang)應(ying)計算(suan)的獨特算(suan)法(fa)與模型,精確地計算(suan)葉片的靜(jing)態和動(dong)態應(ying)力(li)狀況。
自(zi)由葉片(pian),常溫(wen)下前(qian)十階(jie)固(gu)有模態(tai):
? 熱處理(li)仿真模塊(kuai)
該(gai)模塊提供(gong)了專業(ye)的(de)熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝仿(fang)真(zhen)分析(xi)平臺,用戶可(ke)以(yi)在軟件中實(shi)現高度逼真(zhen)的(de)仿(fang)真(zhen)環境(jing),能夠實(shi)現常見的(de)熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝,包括:隨爐(lu)加熱(re)(re)、冷卻(que)、正(zheng)火、回火、退火、淬(cui)火、感(gan)應加熱(re)(re)、感(gan)應淬(cui)火、滲碳以(yi)及用戶自定義的(de)熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝曲線等工(gong)藝進行仿(fang)真(zhen)分析(xi)。
軟(ruan)件中預(yu)置了常(chang)用(yong)介(jie)(jie)質,包(bao)括常(chang)用(yong)的(de)水、空氣、油以(yi)及常(chang)用(yong)淬火(huo)油介(jie)(jie)質等(deng),可以(yi)靈活(huo)組合熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)工藝(yi)過程(cheng)中的(de)時間、溫度和(he)熱(re)(re)(re)轉換(huan)系數,并(bing)可以(yi)為全(quan)局和(he)局部加熱(re)(re)(re)、冷卻過程(cheng)進行(xing)定義(yi)。可以(yi)通(tong)過定義(yi)一(yi)個(ge)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)工藝(yi)曲線實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)過程(cheng)分(fen)析,比如熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)過程(cheng)包(bao)括:加熱(re)(re)(re)、保溫、運輸、冷卻、暫停、再加熱(re)(re)(re)、保溫、運輸、淬火(huo)等(deng),輕松實(shi)現(xian)模擬一(yi)個(ge)連續的(de)工藝(yi)過程(cheng)。
同時,該模(mo)塊配置了專業的(de)材料庫,為熱(re)處理(li)分析提(ti)供(gong)充足的(de)可選擇的(de)材料數據,另外,材料庫還支持外部數據導(dao)入以及用(yong)戶(hu)自定義材料性能參數等,以便更精確的(de)預(yu)測組(zu)件(jian)屬性;避(bi)免淬火裂紋;優化(hua)熱(re)處理(li)工藝(yi)過(guo)程(cheng),提(ti)高工藝(yi)穩定性和質量,減少缺陷部件(jian),大幅縮短了開發時間。軟件(jian)熱(re)處理(li)界(jie)面采用(yong)與實(shi)際熱(re)處理(li)控制(zhi)界(jie)面一致的(de)界(jie)面,極易人(ren)機交互,方便用(yong)戶(hu)快速使(shi)(shi)(shi)用(yong),即使(shi)(shi)(shi)沒有有限元基礎也(ye)可以輕松上手。內置多語言,方便用(yong)戶(hu)切換使(shi)(shi)(shi)用(yong)。
模塊主(zhu)要功能和特(te)點:
1.熱處理工藝類型(xing)
2.熱處理工藝鏈(lian)仿真
熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝可和前面成形(xing)(xing)工(gong)(gong)序(xu)配合進(jin)(jin)行(xing)連續分(fen)析(xi)(xi)。比如對(dui)(dui)工(gong)(gong)件(jian)先(xian)進(jin)(jin)行(xing)加熱(re)(re)(re)分(fen)析(xi)(xi),再(zai)(zai)進(jin)(jin)行(xing)成形(xing)(xing)分(fen)析(xi)(xi),再(zai)(zai)進(jin)(jin)行(xing)冷(leng)卻分(fen)析(xi)(xi),然后再(zai)(zai)進(jin)(jin)行(xing)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝路線(xian)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)分(fen)析(xi)(xi),可以充分(fen)考慮(lv)(lv)到各個工(gong)(gong)序(xu)的(de)(de)殘(can)余應力、變形(xing)(xing)、溫(wen)度等結果的(de)(de)變化,對(dui)(dui)各個工(gong)(gong)序(xu)單獨分(fen)析(xi)(xi)和連續分(fen)析(xi)(xi)。在熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)分(fen)析(xi)(xi)中還可以包含工(gong)(gong)具(ju)工(gong)(gong)裝,同時考慮(lv)(lv)工(gong)(gong)具(ju)/工(gong)(gong)裝對(dui)(dui)于部件(jian)溫(wen)度的(de)(de)影(ying)響,從而(er)準確預測實際熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后部件(jian)的(de)(de)組織(zhi)和機(ji)械性能等。
3.友好的用戶界面
4.預(yu)置(zhi)介質傳熱參(can)數(shu)
介質的傳(chuan)熱(re)系數(shu)表征(zheng)了(le)不同溫(wen)(wen)度下(xia)的傳(chuan)熱(re)系數(shu),充分考(kao)慮(lv)到熱(re)處理過程(cheng)中不同溫(wen)(wen)度下(xia)的情況,能夠保證求解的精確性。
5.考(kao)慮全面的熱傳
考慮多種(zhong)類型(xing)的熱(re)分析(xi)邊界(jie)條件(jian):環境(jing)溫度、初始溫度、與環境(jing)之間(jian)(jian)的熱(re)傳導(dao)、近表面(mian)對流(liu)、表面(mian)輻射、夾具(ju)與工件(jian)之間(jian)(jian)的熱(re)傳等(deng)。每個夾具(ju)與工件(jian)作用時間(jian)(jian)可(ke)以精(jing)確控制,考慮真實的熱(re)處理(li)環境(jing)。能夠精(jing)確預測熱(re)處理(li)變形、熱(re)處理(li)相(xiang)變、溫度場分布、殘余應力(li)分布等(deng)。
6.材料數據庫
擁有專業(ye)的(de)材(cai)料庫,尤其熱處理分(fen)(fen)析(xi)材(cai)料參數(shu)中充分(fen)(fen)考慮了材(cai)料的(de)電(dian)磁屬性,用于進行感應加(jia)熱的(de)計算,通過真實(shi)輸入線圈電(dian)流(liu)、頻率(lv)、截面積等來計算工件切(qie)割磁場而產(chan)生熱。材(cai)料的(de)電(dian)阻(zu)率(lv)與電(dian)導率(lv)對(dui)應的(de)有不(bu)同溫度的(de)數(shu)據,數(shu)據比較全面能夠(gou)保證求(qiu)解的(de)更(geng)加(jia)精確。
7.殘余(yu)應力、溫度(du)、最終形狀、組(zu)織的準確預測
由于熱(re)處理一般不(bu)改(gai)變(bian)(bian)工(gong)件的(de)(de)形(xing)狀和整體的(de)(de)化(hua)學成分,而是通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)(bian)工(gong)件內部的(de)(de)微觀組(zu)織,或改(gai)變(bian)(bian)工(gong)件表面(mian)的(de)(de)化(hua)學成分,賦予或改(gai)善工(gong)件的(de)(de)使(shi)用(yong)性能。其特點是改(gai)善工(gong)件的(de)(de)內在質量(liang),而這一般不(bu)是肉眼所能看到(dao)的(de)(de)。同時由于相變(bian)(bian)等帶來(lai)的(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)分布不(bu)均,通(tong)過(guo)本軟件模塊可以(yi)精(jing)確預測熱(re)處理后變(bian)(bian)形(xing),為工(gong)藝參(can)數設定提供前期(qi)指導。
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