解決方案Solutions

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設計與工程

面臨的挑戰：
來自海克斯康的解決方案：
設計與工程選項
a)模擬仿真軟件

b)安全性分析模塊
航空發動(dong)機葉(xie)(xie)(xie)片在(zai)高(gao)(gao)速運轉狀態下，鳥體撞(zhuang)擊(ji)會造(zao)成非常嚴重的(de)損傷(shang)(shang)。從損傷(shang)(shang)形(xing)(xing)式上來(lai)說，主(zhu)要包(bao)(bao)括鳥體與多個葉(xie)(xie)(xie)片連續碰撞(zhuang)，導(dao)致的(de)葉(xie)(xie)(xie)片產生大變(bian)形(xing)(xing)、甚至斷裂，以及(ji)葉(xie)(xie)(xie)片斷裂后轉子的(de)不平衡轉動(dong)。而葉(xie)(xie)(xie)片在(zai)斷裂后，其主(zhu)體碎片會撞(zhuang)擊(ji)機匣(xia)(xia)。斷裂的(de)葉(xie)(xie)(xie)片在(zai)高(gao)(gao)速運轉狀態下，會沿(yan)著切(qie)線方向飛(fei)出(chu)，并與周(zhou)圍葉(xie)(xie)(xie)片發生碰撞(zhuang)，導(dao)致周(zhou)圍葉(xie)(xie)(xie)片不同程度(du)的(de)損傷(shang)(shang)，殘余葉(xie)(xie)(xie)片會以高(gao)(gao)速撞(zhuang)擊(ji)機匣(xia)(xia)，對機匣(xia)(xia)造(zao)成侵(qin)徹(che)損傷(shang)(shang)。由此看來(lai)，葉(xie)(xie)(xie)片抗鳥撞(zhuang)設(she)計及(ji)機匣(xia)(xia)的(de)包(bao)(bao)容性設(she)計為設(she)計者提出(chu)嚴峻考(kao)驗。

c)振動分析模塊
葉片(pian)的安全可靠性直接影響(xiang)機組的運行安全。目前(qian)已(yi)知的葉片(pian)斷裂事故大多數(shu)是(shi)由(you)(you)于(yu)葉片(pian)振動(dong)(dong)(dong)所致，主(zhu)要原因是(shi)葉片(pian)工(gong)作時受(shou)(shou)到(dao)汽流激振力作用，產生(sheng)受(shou)(shou)迫振動(dong)(dong)(dong)，由(you)(you)此產生(sheng)相當大的動(dong)(dong)(dong)應力，使葉片(pian)疲勞(lao)損壞。

海克斯康擁有(you)針對葉片(pian)模(mo)態(tai)及動響應(ying)(ying)計(ji)算(suan)的獨(du)特(te)算(suan)法與模(mo)型(xing)，精確地計(ji)算(suan)葉片(pian)的靜態(tai)和(he)動態(tai)應(ying)(ying)力(li)狀(zhuang)況。

自由葉片，常溫下(xia)前十(shi)階固有模態：

? 熱處理仿(fang)真模塊

該(gai)模塊提供了(le)專業的(de)熱處(chu)理工藝仿真(zhen)分析平臺，用(yong)戶(hu)可以在軟件(jian)中實(shi)現高度逼(bi)真(zhen)的(de)仿真(zhen)環境，能夠實(shi)現常(chang)見的(de)熱處(chu)理工藝，包括：隨爐加(jia)熱、冷(leng)卻、正火(huo)、回火(huo)、退火(huo)、淬火(huo)、感應加(jia)熱、感應淬火(huo)、滲碳(tan)以及(ji)用(yong)戶(hu)自定義的(de)熱處(chu)理工藝曲(qu)線等工藝進行(xing)仿真(zhen)分析。

軟(ruan)件中(zhong)預置了常(chang)用(yong)(yong)介(jie)質，包括常(chang)用(yong)(yong)的水、空氣、油(you)(you)以(yi)及常(chang)用(yong)(yong)淬(cui)火油(you)(you)介(jie)質等(deng)，可(ke)以(yi)靈活組合熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)工藝(yi)過程中(zhong)的時間、溫度和(he)熱(re)(re)轉換系數(shu)，并可(ke)以(yi)為(wei)全局(ju)和(he)局(ju)部加(jia)熱(re)(re)、冷卻過程進行定義。可(ke)以(yi)通過定義一個(ge)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)工藝(yi)曲(qu)線實現整個(ge)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)過程分析，比如熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)過程包括：加(jia)熱(re)(re)、保溫、運(yun)輸、冷卻、暫停(ting)、再加(jia)熱(re)(re)、保溫、運(yun)輸、淬(cui)火等(deng)，輕松(song)實現模擬一個(ge)連續的工藝(yi)過程。

同(tong)時，該模塊配置(zhi)了專業的(de)材料庫(ku)，為熱(re)處(chu)理(li)分析提供充足的(de)可選擇的(de)材料數據，另(ling)外，材料庫(ku)還(huan)支持外部(bu)數據導(dao)入以(yi)及用戶(hu)自定(ding)義(yi)材料性能參(can)數等，以(yi)便(bian)(bian)更精(jing)確的(de)預測組件(jian)屬性；避免淬(cui)火裂紋；優化(hua)熱(re)處(chu)理(li)工藝(yi)過(guo)程，提高(gao)工藝(yi)穩(wen)定(ding)性和質量，減少缺(que)陷部(bu)件(jian)，大(da)幅縮短了開發時間(jian)。軟件(jian)熱(re)處(chu)理(li)界面采用與實際(ji)熱(re)處(chu)理(li)控制界面一致的(de)界面，極易人機交(jiao)互(hu)，方便(bian)(bian)用戶(hu)快(kuai)速使(shi)用，即使(shi)沒有有限(xian)元基礎也(ye)可以(yi)輕松上手。內置(zhi)多語言，方便(bian)(bian)用戶(hu)切換使(shi)用。

模塊主要功能和特點：
1．熱處理工藝類型
2．熱處理工藝鏈仿真
熱(re)(re)(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝可(ke)和前面成形工(gong)序配(pei)合進(jin)(jin)行(xing)連續分(fen)(fen)析(xi)(xi)。比如對(dui)(dui)工(gong)件先進(jin)(jin)行(xing)加熱(re)(re)(re)(re)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，再(zai)進(jin)(jin)行(xing)成形分(fen)(fen)析(xi)(xi)，再(zai)進(jin)(jin)行(xing)冷卻(que)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，然后再(zai)進(jin)(jin)行(xing)熱(re)(re)(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝路線(xian)處理(li)(li)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，可(ke)以(yi)充分(fen)(fen)考慮到各(ge)個工(gong)序的(de)殘余應力、變(bian)形、溫度(du)等結果的(de)變(bian)化，對(dui)(dui)各(ge)個工(gong)序單獨分(fen)(fen)析(xi)(xi)和連續分(fen)(fen)析(xi)(xi)。在熱(re)(re)(re)(re)處理(li)(li)分(fen)(fen)析(xi)(xi)中還可(ke)以(yi)包含工(gong)具工(gong)裝，同時考慮工(gong)具/工(gong)裝對(dui)(dui)于部(bu)(bu)件溫度(du)的(de)影(ying)響，從而準確預測實際熱(re)(re)(re)(re)處理(li)(li)后部(bu)(bu)件的(de)組織(zhi)和機械(xie)性能等。
3．友好(hao)的用(yong)戶界(jie)面
4．預置介質傳熱(re)參數
介質的(de)傳熱系(xi)數表征了不同溫(wen)度下的(de)傳熱系(xi)數，充分考慮到熱處理過程中不同溫(wen)度下的(de)情況，能夠保(bao)證求解的(de)精確性。
5．考慮全面的(de)熱傳
考(kao)慮多(duo)種類型(xing)的(de)熱分析邊界條件：環境(jing)溫(wen)度、初始溫(wen)度、與環境(jing)之間的(de)熱傳(chuan)導、近表面對(dui)流、表面輻射、夾具與工件之間的(de)熱傳(chuan)等(deng)。每個(ge)夾具與工件作(zuo)用時間可(ke)以精(jing)確控制，考(kao)慮真實(shi)的(de)熱處理(li)環境(jing)。能夠(gou)精(jing)確預測(ce)熱處理(li)變(bian)形、熱處理(li)相變(bian)、溫(wen)度場(chang)分布、殘余(yu)應力分布等(deng)。
6．材料數據庫(ku)
擁(yong)有(you)專業的(de)材料庫，尤(you)其熱處(chu)理分(fen)析材料參數(shu)中充分(fen)考(kao)慮了材料的(de)電磁屬(shu)性，用于進行感應(ying)加熱的(de)計算，通(tong)過真(zhen)實輸入線圈電流、頻率(lv)、截面積等來計算工(gong)件切割磁場而產生熱。材料的(de)電阻(zu)率(lv)與電導率(lv)對(dui)應(ying)的(de)有(you)不(bu)同溫度(du)的(de)數(shu)據，數(shu)據比較全(quan)面能夠保證(zheng)求解的(de)更(geng)加精確。
7．殘余(yu)應力、溫度、最終形狀、組(zu)織的準確(que)預測
由于熱處理一般不(bu)改(gai)(gai)變(bian)(bian)工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀和(he)整體的(de)(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)，而(er)是(shi)通(tong)過(guo)改(gai)(gai)變(bian)(bian)工(gong)件(jian)(jian)(jian)內(nei)(nei)部的(de)(de)(de)(de)微觀組(zu)織，或(huo)改(gai)(gai)變(bian)(bian)工(gong)件(jian)(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)，賦予(yu)或(huo)改(gai)(gai)善工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用性能。其特點(dian)是(shi)改(gai)(gai)善工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)在(zai)質量，而(er)這一般不(bu)是(shi)肉眼所能看到的(de)(de)(de)(de)。同時(shi)由于相變(bian)(bian)等帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)分(fen)布不(bu)均，通(tong)過(guo)本軟件(jian)(jian)(jian)模塊可以精確(que)預測熱處理后變(bian)(bian)形(xing)，為工(gong)藝參數(shu)設定提供前期(qi)指(zhi)導。

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