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仿真設計與工程

面臨的挑戰(zhàn)：

來自海克斯康的解決方案：

模擬仿真軟件

目前制造業(yè)應用模擬仿真技術(shù)的比例日趨增高，在實際投產(chǎn)之前，仿真軟件可以協(xié)助做相關(guān)的模擬分析，進而提前映射出在之后的生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題。在專業(yè)工程師操作下，準確率可達80%以上，在壓縮機行業(yè)，針對壓縮機的結(jié)構(gòu)形式、工作原理及所在工況，可以進行靜力學分析、動力學、振動優(yōu)化分析，聲學分析，流體分析等。

?靜力學和動力學分析模塊

?壓縮機零部件強度和剛度分析模塊

?空調(diào)壓縮機配管振動模塊

?壓縮機振動性能優(yōu)化模塊

?壓縮機振動性能優(yōu)化

?多體動力學仿真分析模塊

?壓縮機聲學分析模塊

壓縮機尤其是空氣壓縮機是一類強噪聲設備，強烈的噪聲可以使人產(chǎn)生頭暈、惡心、心律過速、高血壓等癥狀，不僅導致人們的工作和生活質(zhì)量下降，而且容易引發(fā)安全事故和人際關(guān)系矛盾，因此壓縮機聲輻射分析是此類產(chǎn)品優(yōu)化設計的一塊重要內(nèi)容。

Actran是一款功能強大的專業(yè)振動、聲學仿真求解軟件，能夠準確、高效的模擬振動輻射噪聲、聲致振動等流固耦合問題。其豐富的氣動噪聲計算方法不僅可以在時域、頻域中進行流致噪聲問題的求解，還可以基于穩(wěn)態(tài)的流體動力學仿真結(jié)果，快速的進行氣動噪聲的預測分析。

聲學仿真結(jié)果

?流體分析模塊

SC/Tetra具有復雜網(wǎng)格生成功能，高速計算能力，且操作界面友好。其前處理可以幫助入門級用戶建立復雜的模型以及生成高質(zhì)量的網(wǎng)格。應用范圍廣泛，適用于汽車，航空航天，機械設備，造船，家電。

?不連續(xù)網(wǎng)格

可計算含物體運動的流動，包括風機和渦輪機的旋轉(zhuǎn)以及汽車或火車的行駛（平移）。該功能在進行分析時可考慮到盤式制動器中轉(zhuǎn)子與墊之間的剪切發(fā)熱。該功能還可以分析旋轉(zhuǎn)和平移的組合，例如活塞泵。

適用于：風機，渦輪機，汽車或火車形式，活塞泵等

?重疊網(wǎng)格

可將移動區(qū)域的網(wǎng)格與靜止區(qū)域的網(wǎng)格重疊，該功能能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有功能無法實現(xiàn)的問題（例如變形或旋轉(zhuǎn)）。此外，還支持物體接觸、多個移動區(qū)域重疊。該功能可用于分析發(fā)動機氣道閥門的開啟和關(guān)閉以及與其齒輪一起工作的齒輪泵。

適用于：發(fā)動機氣道閥門，齒輪泵等。

在壓縮機相關(guān)仿真領域，另一核心難點在于運動部件和嚙合零間隙的分析。這恰恰是Cradle 流體仿真軟件的強項。

齒輪泵以及齒輪，壓縮機等方面，可以采用重疊網(wǎng)格技術(shù)解決最難的網(wǎng)格問題。

?熱模鍛仿真模塊

熱模鍛仿真是當今CAE領域不可分割的一環(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)化設計提供高質(zhì)量的指導和預測。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，提高了目標工件質(zhì)量.

?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)復雜變形；多個工具、多個方向作用變形，很好的、精準的控制各個工具的精準運動，實現(xiàn)容易，定義簡單。

熱連鍛工藝

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、應力、應變等結(jié)果分布，保證了和實際分析的對應，充分考慮各工序的變形過程和變形結(jié)果。

?焊接仿真模塊

焊接仿真模塊能夠逼真的預測焊接變形及殘余應力，并幫助用戶制定最優(yōu)的焊接順序，以便將變形程度與殘余應力降低到最小。通過在熱影響區(qū)內(nèi)對微結(jié)構(gòu)屬性進行計算，自動將零部件之間復雜的接觸情況納入操作范圍，并對焊縫屬性（尤其是焊縫強度）進行分析，讓用戶最大化的避免焊接缺陷，例如熱裂。同時，能夠運用真實的工裝幾何形狀，將夾緊力也納入了分析范圍，協(xié)助客戶選擇最優(yōu)的夾緊裝置。

本軟件通過預測工件最終的輪廓，可將誤差降至最低，協(xié)助批量生產(chǎn)。實現(xiàn)整個焊接過程的全部工藝步驟可視化，因此能夠?qū)附舆^程進行實時檢查，影響因素以及不同變化之間的對比一目了然。

本軟件不僅考慮到了加熱在焊接過程中的作用，也可以同時創(chuàng)建初始的焊接過程，如：電阻點焊仿真。還可以解決有關(guān)焊接設備參數(shù)設置以及焊接工藝穩(wěn)定性的問題。此外，還可以對焊接過程中涂層影響以及焊點順序進行分析。

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