面臨的挑戰(zhàn)：

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轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋中的重要零件之一，保證汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向。作為整車關(guān)鍵零件，連接包括制動盤、減振器、轉(zhuǎn)向拉桿、上下擺臂、車軸等幾個重要零件，承受復(fù)雜的載荷工況，在這些載荷的作用下，轉(zhuǎn)向節(jié)本身會產(chǎn)生分布不均、大小不一的應(yīng)力。利用海克斯康模擬仿真軟件，可以有效分析轉(zhuǎn)向節(jié)在各種工況下狀態(tài)。

模擬仿真軟件

?動力學(xué)分析

通過有限元仿真軟件，可建立有限元計算模型并導(dǎo)入到ADAMS動力學(xué)分析模塊，對不同的運動狀態(tài)做分析，然后導(dǎo)入Nastran中，利用慣性釋放法，對前軸及左右轉(zhuǎn)向節(jié)強度進(jìn)行求解。

前軸及左右轉(zhuǎn)向節(jié)強度分析有限元模型

計算得出的載荷工況帶入到Adams/Car動力模型當(dāng)中去，經(jīng)過計算，提取載荷分解載荷，計算載荷分解模型。最終得出各模擬工況下的載荷分解結(jié)算結(jié)果。

?疲勞分析

轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向的重要零部件，汽車行駛中轉(zhuǎn)向節(jié)所受力為交變載荷。這種周期性的交變載荷是轉(zhuǎn)向節(jié)疲勞失效的主要因素。即在這一過程中，即使名義應(yīng)力低于材料的屈服強度，載荷的反復(fù)變化也會引起失效，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋，零件斷裂，損壞。因此在設(shè)計之初對轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行疲勞強度分析是十分重要的。通常我們利用S-N曲線方式對轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行疲勞分析。此種方式可以對多種設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行評估，通過對比，找出最優(yōu)方案。以下是通過聯(lián)合仿真（Adams & Nastran），兩組對比對轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行強度和耐久性分析。

疲勞分析之前的單位載荷下靜強度分析要使用慣性釋放法，以使轉(zhuǎn)向節(jié)與其它部件的連接位置都能施加動載荷。動力學(xué)分析軟件Adams可提供多種國標(biāo)路譜或?qū)霋呙璨杉恼鎸嵚访?，建立虛擬試驗場。

?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和軋輥的復(fù)雜運動，并對模具應(yīng)力進(jìn)行分析，還可非常精準(zhǔn)的還原設(shè)備運動規(guī)律。用戶可按需對模具的運動進(jìn)行方便的定位，一旦定義后，軟件會自動將運動規(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。

?熱鍛工藝模擬

實現(xiàn)熱鍛、開式模鍛、閉式模鍛、熱擠壓、模鍛、錘鍛、多向模鍛等熱成形工藝仿真分析。熱鍛工藝包括兩種算法：有限單元法（FEM）和有限體法（FV），分別對應(yīng)隱式非線性求解器和顯示非線性求解器。兩種算法可以相互切換，即使用有限體法（FV）可以快速高效的計算大變形金屬材料流動和折疊，幫助用戶判斷金屬的材料流動和折疊情況，同樣使用有限單元法（FEM）也可以分析材料流動和折疊，但是計算效率稍微低點。這樣用戶可以使用兩種算法交互優(yōu)化模型。同樣可以多工序連續(xù)仿真成形。

多向熱鍛成形

可以實現(xiàn)復(fù)雜變形；多個工具、多個方向作用變形，很好的、精準(zhǔn)的控制各個工具的精準(zhǔn)運動，實現(xiàn)容易，定義簡單。

從加熱分析到多次鍛壓工序，每次仿真分析都考慮上一工序的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變等結(jié)果分布，保證了和實際分析的對應(yīng)，充分考慮各工序的變形過程和變形結(jié)果。

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