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仿真設計與工程

面臨的挑戰：

來自海克斯康的解決方案：

模擬仿真軟件

目前制造業應用模擬仿真技術的比例日趨增高，在實際投產之前，仿真軟件可以協助做相關的模擬分析，進而提前映射出在之后的生產過程中可能出現的問題。在專業工程師操作下，準確率可達80%以上，在壓縮機行業，針對壓縮機的結構形式、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

?空調壓縮機配管振動模塊

?壓縮機振動性能優化模塊

?壓縮機振動性能優化

?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量下降，而且容易引發安全事故和人際關系矛盾，因此壓縮機聲輻射分析是此類產品優化設計的一塊重要內容。

Actran是一款功能強大的專業振動、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，還可以基于穩態的流體動力學仿真結果，快速的進行氣動噪聲的預測分析。

聲學仿真結果

?流體分析模塊

SC/Tetra具有復雜網格生成功能，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量的網格。應用范圍廣泛，適用于汽車，航空航天，機械設備，造船，家電。

?不連續網格

可計算含物體運動的流動，包括風機和渦輪機的旋轉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子與墊之間的剪切發熱。該功能還可以分析旋轉和平移的組合，例如活塞泵。

適用于：風機，渦輪機，汽車或火車形式，活塞泵等

?重疊網格

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

適用于：發動機氣道閥門，齒輪泵等。

在壓縮機相關仿真領域，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，可以采用重疊網格技術解決最難的網格問題。

?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。本軟件模塊將便捷、直觀、易用集成在一起，為熱鍛工藝的優化設計提供高質量的指導和預測。它能夠過減少開發循環次數降低研發成本、降低試驗成本，縮短新品上市周期。優化模具使用壽命，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，降低生產成本（比如減少毛刺等）；優化工藝過程，降低制造成本；提高單個工藝過程的效率，降低能源成本。同時提高工藝穩定性，提高了目標工件質量.

?熱鍛工藝模擬

實現熱鍛、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化模型。同樣可以多工序連續仿真成形。

多向熱鍛成形

可以實現復雜變形；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。通過在熱影響區內對微結構屬性進行計算，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，協助客戶選擇最優的夾緊裝置。

本軟件通過預測工件最終的輪廓，可將誤差降至最低，協助批量生產。實現整個焊接過程的全部工藝步驟可視化，因此能夠對焊接過程進行實時檢查，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，也可以同時創建初始的焊接過程，如：電阻點焊仿真。還可以解決有關焊接設備參數設置以及焊接工藝穩定性的問題。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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