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設計與工程

面臨的挑戰(zhàn)：
來自?？怂箍档慕鉀Q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(fā)動機葉片在高速運轉狀態(tài)下，鳥體撞擊會造成非常嚴重的損傷。從損傷形式上來說，主要包括鳥體與多個葉片連續(xù)碰撞，導致的葉片產生大變形、甚至斷裂，以及葉片斷裂后轉子的不平衡轉動。而葉片在斷裂后，其主體碎片會撞擊機匣。斷裂的葉片在高速運轉狀態(tài)下，會沿著切線方向飛出，并與周圍葉片發(fā)生碰撞，導致周圍葉片不同程度的損傷，殘余葉片會以高速撞擊機匣，對機匣造成侵徹損傷。由此看來，葉片抗鳥撞設計及機匣的包容性設計為設計者提出嚴峻考驗。

c)振動分析模塊
葉片的安全可靠性直接影響機組的運行安全。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，產生受迫振動，由此產生相當大的動應力，使葉片疲勞損壞。

?？怂箍祿碛嗅槍θ~片模態(tài)及動響應計算的獨特算法與模型，精確地計算葉片的靜態(tài)和動態(tài)應力狀況。

自由葉片，常溫下前十階固有模態(tài)：

? 熱處理仿真模塊

該模塊提供了專業(yè)的熱處理工藝仿真分析平臺，用戶可以在軟件中實現(xiàn)高度逼真的仿真環(huán)境，能夠實現(xiàn)常見的熱處理工藝，包括：隨爐加熱、冷卻、正火、回火、退火、淬火、感應加熱、感應淬火、滲碳以及用戶自定義的熱處理工藝曲線等工藝進行仿真分析。

軟件中預置了常用介質，包括常用的水、空氣、油以及常用淬火油介質等，可以靈活組合熱處理工藝過程中的時間、溫度和熱轉換系數(shù)，并可以為全局和局部加熱、冷卻過程進行定義?？梢酝ㄟ^定義一個熱處理工藝曲線實現(xiàn)整個熱處理過程分析，比如熱處理過程包括：加熱、保溫、運輸、冷卻、暫停、再加熱、保溫、運輸、淬火等，輕松實現(xiàn)模擬一個連續(xù)的工藝過程。

同時，該模塊配置了專業(yè)的材料庫，為熱處理分析提供充足的可選擇的材料數(shù)據(jù)，另外，材料庫還支持外部數(shù)據(jù)導入以及用戶自定義材料性能參數(shù)等，以便更精確的預測組件屬性；避免淬火裂紋；優(yōu)化熱處理工藝過程，提高工藝穩(wěn)定性和質量，減少缺陷部件，大幅縮短了開發(fā)時間。軟件熱處理界面采用與實際熱處理控制界面一致的界面，極易人機交互，方便用戶快速使用，即使沒有有限元基礎也可以輕松上手。內置多語言，方便用戶切換使用。

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
熱處理工藝可和前面成形工序配合進行連續(xù)分析。比如對工件先進行加熱分析，再進行成形分析，再進行冷卻分析，然后再進行熱處理工藝路線處理分析，可以充分考慮到各個工序的殘余應力、變形、溫度等結果的變化，對各個工序單獨分析和連續(xù)分析。在熱處理分析中還可以包含工具工裝，同時考慮工具/工裝對于部件溫度的影響，從而準確預測實際熱處理后部件的組織和機械性能等。
3．友好的用戶界面
4．預置介質傳熱參數(shù)
介質的傳熱系數(shù)表征了不同溫度下的傳熱系數(shù)，充分考慮到熱處理過程中不同溫度下的情況，能夠保證求解的精確性。
5．考慮全面的熱傳
考慮多種類型的熱分析邊界條件：環(huán)境溫度、初始溫度、與環(huán)境之間的熱傳導、近表面對流、表面輻射、夾具與工件之間的熱傳等。每個夾具與工件作用時間可以精確控制，考慮真實的熱處理環(huán)境。能夠精確預測熱處理變形、熱處理相變、溫度場分布、殘余應力分布等。
6．材料數(shù)據(jù)庫
擁有專業(yè)的材料庫，尤其熱處理分析材料參數(shù)中充分考慮了材料的電磁屬性，用于進行感應加熱的計算，通過真實輸入線圈電流、頻率、截面積等來計算工件切割磁場而產生熱。材料的電阻率與電導率對應的有不同溫度的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)比較全面能夠保證求解的更加精確。
7．殘余應力、溫度、最終形狀、組織的準確預測
由于熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的微觀組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。同時由于相變等帶來的變形分布不均，通過本軟件模塊可以精確預測熱處理后變形，為工藝參數(shù)設定提供前期指導。

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