虚拟疲劳分析软件DesignLife应用案例

虚拟疲劳分析软件DesignLife 应用案例

作者：英国nCode 国际有限公司林晓斌

传统的汽车整车和零部件开发

通常都通过产品在试验室中的台架耐久性试验，或试车场道路试验，以验证产品是否满足其设计目标，这一过程周期很长，成本很高，发现问题较晚。在当今的产品开发中，汽车企业越来越多地应用虚拟模拟分析技术，在实物样机出来之前就对其进行疲劳耐久性预测，在设计的早期消除不合格的设计，并通过设计比较，挑选出好的设计。实践证明，进行虚拟寿命分析，能大大加快产品的开发，减少试验的工作量，节省成本。

新一代CAE 疲劳分析软件ICE-flow DesignLife 是nCode 公司的旗舰产品之一。它不仅继承了已经在工程上得到广泛应用的FE-Fatigue 的功能特点，而且在软件的使用方便性方面也有了极大的改进。本文首先介绍虚拟寿命分析的一般步骤，然后将重点介绍在汽车零部件疲劳分析中应用DesignLife 的几个案例，以帮助读者深入了解并把握虚拟疲劳分析中的一些要点和难点。

典型步骤

疲劳分析是一项较为复杂的工作，通常需要分析者对所分析的问题，以及需要从分析中获得什么样的结果有一个深刻的理解。通常所说的虚拟疲劳分析，指的是基于有限元分析结果的疲劳分析，就是将有限元分析结果，通常是应力应变结果，作为疲劳分析的一个主要输入。通过一个疲劳分析模型，计算出零部件或结构表面的疲劳寿命分布，以帮助判断设计寿命是否达到，或进行寿命优化设计。步骤如下：

1. 选择一个合适的疲劳分析模型

汽车疲劳分析中常用的分析模型有局部应力法、局部应变法、焊点疲劳分析法和焊缝疲劳分析法，另外还有较为复杂的Dang Van 多轴安全因子法、振动疲劳分析和高温疲劳分析等。不同的分析方法需要不同的有限元分析结果和材料性能输入。

2. 准备有限元分析结果

一旦疲劳分析模型已经选择，那么需要什么有限元分析结果也将明确。比如，局部应力或应变法通常需要应力结果，而焊点分析法则需要焊点单元的力和力矩。有限元分析通常对每一个作用在零部件或结构中的力和力矩做单位静力线性计算，应力输出结果可以是未平均的，或已平均的节点值，或者单元值。

3. 准备载荷输入数据

使用什么载荷数据对于疲劳分析至关重要，载荷定义了汽车的使用环境，也决定了疲劳分析的结果。比如，载荷输入如果是试车场中采集的信号，那么疲劳分析结果将会是汽车在试验场中行驶的寿命，而不是在公共路面行驶的寿命。特别需要指出的是，对于汽车零部件或结构的疲劳分析，通常需要相对真实的时域载荷数据，以保证疲劳分析结果的合理性。如果无法测得实际的数据，那么多体动力学是分析载荷传递的强有力的工具。

4. 准备材料数据

疲劳分析需要材料的疲劳性能数据，高精度的疲劳寿命预测离不开真实的材料性能输入。如果获得真实数据有困难，那么可从软件自带的材料数据库中寻找，nCode的DesignLife 自带的200多种材料大多数是汽车用钢，如果数据库中也没有相对应的材料，那么软件可以根据材料的抗拉强度估算出S-N或E-N曲线。值得指出的是，汽车的疲劳分析有时着重于寿命的相对比较，材料性能的精确性并不是必须的。

5. 进行疲劳分析

设定疲劳分析参数是一项非常重要的工作，一个疲劳分析模型一般包含许多选项，比如，平均应力修正、缺口修正和多轴性考虑等。同时，有限元结果、载荷数据和材料性能也有不同的输入类型，这些都需要设定。DesignLife还包括了一些诸如多分析任务、热点计算、多处理器并行计算、众多的疲劳结果输出格式及计算加速等高级功能。

6. 疲劳分析结果评价

从一个疲劳分析中，通常可以得到疲劳寿命或疲劳损伤云图，以及每个计算节点或单元的疲劳结果和多轴性结果。正确判断分析结果的合理性、可靠性至关重要。对于疲劳理论的深刻理解，以及和以前的试验结果比较，有助于对结果作出准确的解读。

应用案例

1. 减振器上支座疲劳分析

减振器上支座受力比较复杂，在开发试验中容易产生疲劳开裂。在设计阶段预测它的疲劳寿命能否达到设计目标非常重要。图1所示的是用DesignLife构建的对减振器上支座钣金件材料和焊点同时进行疲劳分析的一个流程。分析的目的是预测该结构在试车场一段强化路面行驶时的疲劳耐久性。对于这一问题，我们选择DesignLife软件中预置的应变寿命和焊点分析模型，分别对基体材料和结构中的焊点进行疲劳分析。支座结构已经被简化为受3个方向的变化的力，见图1。

图1 在一个分析流程中同时计算基体材料和焊点的疲劳寿命

在疲劳分析之前，我们需要对这3个力分别进行单位静力有限元分析，获取支座中产生的应力以及通过焊点所传递的力和力矩，作为疲劳分析的输入。本案例的动载荷输入是根据从强化路面实测的车轮六分力，经过多体动力学获得的。支座所用的钢板厚度为0.8～

3mm，抗拉强度约为600MPa，焊点均为自动焊。疲劳分析所需的钢板材料的E-N曲线和焊点S-N曲线均从DesignLife软件中自带的材料库中选取。E-N疲劳分析采用绝对值最大主应力作为计算参量，并考虑应力多轴性的影响，平均应力修正选用SWT方法。焊点的分析也考虑了平均应力的影响，沿焊点周向每隔10°计算疲劳损伤。分析结果的输出为基体材料的疲劳寿命（或损伤云图），和每个焊点的寿命标志图，见图1。每个单元的疲劳寿命列表，以及每个焊点的寿命结果列表也同时输出并排序。从结果云图中很容易发现可能的开裂位置和容易开裂的焊点。

2. 白车身的组合工况疲劳分析

白车身的疲劳分析和上述的减振器上支座的疲劳分析基本类似。车身结构上可能有七八十甚至上百个各个方向的力和力矩，材料及板厚也多种多样。图2为白车身钣金件在试车场5种不同路面组合工况下的疲劳寿命分析流程。DesignLife可以组合各种路面载荷并计算其总寿命，同时也可以对各种载荷工况下的疲劳损伤进行计算，帮助鉴别出最危险的路面工况。本案例的3个主要输入为：从MSC.NASTRAN获得的近20个有限元单位力静力分析应力结果；各个钣金件所对应的MS EXCEL格式的材料表单；5种路面的道路载荷谱，它们之间的比例通过DesignLife中的任务工况创建器预先定义。疲劳分析采用E-N法。图2中的右上图为组合工况下的疲劳损伤图，并标出了疲劳危险点。疲劳分析结果也在图2右下表中列出。

图2 白车身疲劳分析流程图

3. 焊缝疲劳分析

薄板缝焊在汽车底盘件中经常使用，这些焊缝的耐久性也对整个底盘的结构完整性有着决定性的影响。本案例的分析对象是悬架系统中的纵臂，内有一条环向焊缝。图3表示了纵臂焊缝的疲劳分析DesignLife流程。该纵臂受轴头传递过来的3个力和3个力矩，其中的左下图为实测的路面道路载荷谱作为分析的一个输入。分析的另一个主要输入为对应于3个力和3个力矩的有限元分析结果。疲劳分析采用和Volvo汽车集团合作开发的焊缝分析器，其方法细节请参见nCode技术资料。分析只对焊缝单元进行，通过DesignLife中内置的焊缝S-N曲线，计算出焊缝单元上下两排节点的疲劳寿命值。图3中的右上图显示了

沿着焊缝的寿命分布，红色区为薄弱区域，右下表同时给出了疲劳寿命的结果列表。

图3 纵臂焊缝的疲劳分析流程

4. 车轮的疲劳寿命分析

图4是一个车轮的疲劳分析流程，用实测的轴头垂向力对车轮的疲劳寿命进行预测。分析的主要输入为：轴头垂向力以及相对应的方向正弦和余弦；车轮在不同角度时中心受力后的有限元应力结果。分析采用关键面应力寿命法，流程中内含了一个将轴头各个时刻的垂向力分解到车轮相对应的各个旋转角，以对应于有限元应力结果。图中的疲劳损伤云图清楚地给出了可能的开裂位置，可在设计的早期对车轮进行寿命优化设计。

图4 车轮的疲劳分析

结语

本文所描述的CAE虚拟疲劳分析步骤是一般性的，对于汽车零部件和结构相信具有指导意义。所给出的案例均为典型的实际应用，已广泛用于汽车的疲劳耐久性分析。值得指出的是，本文所给出的DesignLife分析流程，均可作为模板供类似的分析任务重复调用，或作进一步的编辑修改。对流程也可以进行封装和加密，并可自动生成分析报告，以执行企业标准，使复杂的疲劳耐久性分析工作对于一般的工程师都能胜任和顺利完成。(end)

VR虚拟训练仿真系统

目录一概述 (3) 1.1 项目背景及目标 (3) 1.2 系统优点 (3) 二系统功能 (4) 2.1 地形选择 (4) 2.2 沉浸式畅游 (4) 2.3 模拟射击 (4) 2.4 参数分析 (4) 2.5 模拟对抗训练 (4) 三系统组成 (4) 3.1 系统组成框图 (5) 四系统模块设计 (5) 4.1 地形编辑 (5) 4.2 模型设计 (6) 4.3 数据分析 (6) 4.4 对抗训练 (7) 4.5 沉浸式畅游 (7)

一概述 1.1 项目背景及目标 VR虚拟训练仿真系统是以VR虚拟技术与真实枪械模型相结合所开发出来的虚拟仿真系统。采用VR技术模拟出逼真多维的环境，通过立体头盔、数据服和数据手套或三维鼠标操作传感装置，做出或选择相应的战术动作。通过不同的处置方案，体验不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高战术水平、快速反应能力和心理承受力，培养作战技能。包含枪械射击、对抗训练等项目。 1.2 系统优点（1）VR虚拟训练仿真系统优点，分别是：不受环境影响、性价比高、观赏性强、仿真度高。不受环境影响：无需亲临现场就可以起到真实的操作过程，不受条件的约束。性价比高：实际的实验造价高，成本高，运用VR技术可以大大的较少成本，让您以最低的成本完成实验的真实效果。开放性好：提供各类武器、装备的高精度复原、特性展示、虚拟拆装训练等功能。观赏性强：VR虚拟训练仿真系统有专门的的武器展间，会罗列出不同型号的枪械。仿真度高：整个系统是采用真实的物理模型，结合三维设计模型，制作复杂的作战地形、雨雪天气等各种可能对战局产生影响的场景或事件，实现真实对抗，为对抗训练起到一个有力指导。（2）虚拟现实技术具有3大特征，分别是沉浸感、交互性、想象性：沉浸性：是指利用计算机产生的三维立体图像，让人置身于一种虚拟环境中，就像在真实的客观世界中一样，能给人一种身临其境的感觉；交互性：在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样，比如：当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时，手就有握东西的感觉，而且可感觉到物体的重量；想象性：虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新的联想，因而可以说，虚拟现实可以启发人的创造性思维。

LMS TecWare疲劳载荷处理软件

疲劳载荷处理软件（LMS T ecWare）技术指标 ?系统要求 -操作系统：WindowsNT/2000， HP UX， SGI， Sun 工作站 ?任务管理和载荷时间历程管理（T ecW are Kernel 模块） -同时读入不同格式的多个文件中的任意多个时间历程，单个或多个同时显示、编辑 -时域信号编辑功能：同时对多个通道进行积分、微分、时间段剪切/粘贴、偏移/零点漂移初步矫正、数据平滑、函数生成时间历程信号、自动选择时间段… -可轻松地将时域信号在几种格式之间相互转换 -袖珍计算器和逻辑操作功能，根据数学函数生成时间历程 -桌面管理器用来管理所有数据对象并监控分析任务 -结果自动添加到当前桌面管理器中 -完全可自定义的用户界面（如菜单、按扭等） ?疲劳计数（T ecW are FatiCount 模块） -Rainflow（雨流），Range pair（程对）、level crossing（穿级）, symmetrical level crossing（对称穿级）, Peak Count（峰值计数）III … -一次批作业设置可以处理多个时间历程和通道 -交互式设置处理参数 -预定义的通用参数（滤波带宽、分级数、结果储存方案等） ?基于雨流矩阵的基本编辑和处理、重构为时间历程（T ecW are RainEdit 模块） -编辑雨流矩阵和雨流计数留数：改变分级大小和个数，对行/列/点/对角线进行计数值的修改/删除 -基于雨流矩阵的时间历程重构，进行加速模拟试验 ?基本的疲劳寿命估计(Falancs Strain & Stress 模块) -根据应变时间历程和材料特性计算该点的疲劳寿命，可以是应变片测得的时间历程 -根据载荷时间历程、应力集中系数和材料特性计算该点的疲劳寿命 -应力法和应变法多种损伤准则、均值校正 -可更改材料特性并存为新材料 ?基于雨流矩阵的载荷组合和外推（T ecW are RainExtra模块） -雨流矩阵的组合、叠加、差别比较等 -由短的时间历程生成雨流，外推到更长的使用工况 -扩展为更苛刻的载荷数据（更粗暴的驾驶员、更恶劣的试验路段等） ?耐久性试验信号处理(TecW are durability signal processing 模块) -提供处理时域信号常用的谱分析和附带交互式滤波器设计工具的频率滤波功能 -快速富氏变换（FFT）和逆变换，功率谱密度函数、频率响应函数、相干函数 -交互式滤波器设计工具：低通、高通、带通和组合式 ?高级耐久性试验信号处理(TecW are Advanced durability signal processing 模块) -检测信号异常、显示时域信号趋势。突出显示不正确的数据段，自动进行信号净化。 -自适应尖峰检测 -消除信号漂移 -逐帧信号分析 ?用多轴雨流技术进行多轴载荷分析（T ecW are MultiRain 和MultiRain Extension 模块） -把雨流矩阵扩展到包含相位影响的多轴向载荷分析 -叠加、外推为更长的测量数据，并重构为时间历程。基于雨流的所有著名的单轴向方法都扩展到多轴向。 ?多轴载荷的雨流投影滤波器(T ecW are RP filter 模块) -设定幅值大小，多通道统一滤波，显著缩短时间历程的长度，保持多轴载荷的相位特征 -保留频率特性，或者把能量损失限制在用户定义的频段内 -时间窗技术，用于保留窗内的频率特性 -试验预处理算法在需要时可以降低信号的斜率或频率

Simigon虚拟仿真训练和虚拟培训系统

QQ:425637810 Simigon虚拟仿真训练和虚拟培训系统 Simigon公司情况：以色列Simigon公司是一家致力于虚拟仿真训练和虚拟培训领域的专业公司，公司总部位于美国奥兰多，在美国和以色列均有分公司。在业内有10多年的经验和积累，其合作伙伴和客户包括：军用部门：洛克希德马丁（F35训练模拟系统）、CAE、Cessna、以色列空军、美国国防安全局等等。民用部门：波音公司、汉莎航空等等。专业的技术人员： Simigon公司的技术人员和员工基本都有着飞行员背景，很多是军方退役战斗机飞行员或现役飞行员，有大量实际飞行经验，从而保证了软件的开发和应用人员在训练与仿真方面有着很深的专业背景。Simigon公司曾在世界各国参与项目制作和开发工作。用自身的系统设计知识为客户服务和提供技术指导。 Simigon公司的产品应用： Simigon公司的SIMbox开发平台是一个全面的虚拟仿真训练开发平台，包括：视景效果开发模块（如：海浪、雨雪、昼夜、红外、灯光、烟雾等）、训练脚本开发模块、飞行方程开发模块（如：飞行器，车辆，船舶等）、物理效果引擎（如：流体、重力、碰撞）等，能快速方便的开发各类虚拟仿真训练任务。开发平台具有视觉效果出众、开发过程简单、模拟效果逼真等优点。开发中各个组件采用模块化方式，大大降低了开发难度；专门的物理开发引擎能出色的模拟重力、水雾、碰撞、流体等多种物理效果，大大提升虚拟训练效果的真实度。 SIMbox的物理引擎是开源的，支持OpenGL和Direct3D，允许用户在自身的需求上进行拓展和开发。出色的画面效果

系统主要应用于基于分布式计算机的桌面仿真训练系统。主要针对空勤人员的操作任务进行培训。系统以虚拟场景，虚拟座舱为基础，可设置任务科目，利用专业触摸屏和仿真硬件营造出与飞机真实驾驶舱一样的训练环境。学员通过对该设备的操作来熟悉驾驶舱所有面板、控制、指示、显示以及标准程序训练。逼真的虚拟驾驶舱环境利用该平台可以建立基于分布式桌面PC的训练解决方案，可应用于陆海空三军的联合作战兵力仿真，支持强大而易用的分布式支持，提供优异的视景表现，具备战场推演和计算机生成兵力，具备完整的回放和讲评系统。可以使飞行员得到全面充分的训练。与意大利空军合作实施的飞行训练教室（F35）软件特点：一站式解决方案介绍：从任务计划，脚本编辑，到仿真训练，以及训练结束之后的任务总结，学员评估等等，为用户提供了一站式的解决方案。

workbench与其他软件联合疲劳寿命分析

联合 ANSYS WORKBENCH和DESIGNLIFE进行疲劳分析分类： CAE 疲劳分析 ansys 疲劳失效是机械零部件失效的主要形式。如何对这些结构进行有效的疲劳分析，引起了很多产品设计工程师的关注。对于一般零部件的疲劳分析，并没有理论公式可以解决，几乎都是依据有限元技术以及疲劳分析技术。因此联合有限元分析软件和疲劳分析软件，对这些零部件进行疲劳分析，是解决这类问题的有效途径。 ANSYS WORKBENH是世界上著名的以多物理场分析为特色的有限元分析软件，而DESIGNLIFE是NCODE公司的功能强大的疲劳分析软件。本文以材料力学中中一根变截面轴的弯扭组合的疲劳分析为例，说明如何联合这两款软件对之进行疲劳分析。问题描述如下：一根变截面轴，左边轴段（蓝色部分）固定，而在最右边轴段上（红色部分）施加一个1N 的集中力（它导致弯曲变形）和一个1000Nmm的集中力偶（它导致扭转变形），对于这两种载荷的时间历程，使用力传感器进行测定94秒，得到如下图所示的时间历程曲线。上图中的红色曲线图反应了集中力随时间的变化规律，横坐标是时间，单位是秒，这里测试了94秒。而纵坐标是载荷的大小。从图中可以看出，最大的载荷是18KN左右，而且也可

以看到，载荷的变化很不规则，并非理想的循环方式。而蓝色曲线反应的是集中力偶随时间变化的规律，其幅值在-2717到2834之间改变。该轴的材料已经给定，是碳钢SAE1045_390_QT. 现在要求对该轴进行疲劳分析。使用WORKBENCH和DESIGNLIFE对之进行疲劳分析，分为两步。第一步是在WORKBENCH中建立有限元模型，并分别施加集中力和集中力偶，通过计算，得到两种情况的米塞斯应力，这相当于两种工况，这样可以得到ANSYS WORKBENCH的结构分析结果文件*.rst.第二步在DESIGNLIFE中进行，首先根据疲劳分析的五框图，构造疲劳分析流程，然后分别设定各个框图的属性，即有限元结果文件，载荷文件，材料文件，疲劳分析选项，然后启动分析，通过后处理以查看轴上各点的疲劳寿命。 1. WORKBENCH中建立有限元模型并进行分析。（1）使用designmodeler创建几何模型。（2）设置材料属性。（3）划分网格。（4）设置分析选项。这里设置两个载荷步，其目的只是分开弯曲和扭转这两种工况。

虚拟仿真实训系统解决方案

大娱号虚拟仿真实训系统解决方案 VSTATION HD(V1、0)

前言近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分与提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术就是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体与环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学与学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难与就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学,已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。

目录前言 (2) 一、总体需求分析 (4) 1.1 “情景”的定义: (4) 1.2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？ (5) 1.3 根据教学建设,用户需求归纳如下: (6) 二、设计原则 (7) 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述 (8) 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图: (10) 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (11) 六、与教材同步完备的虚拟场景库 (16) 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (18) 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标 (19) 九、系统技术支持及服务 (20)

一、总体需求分析通过运用学语言,已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。让学生置身于真实的交际情景中,让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该就是互动的。当一方发出信息后,另一方根据上下文进行意义协商,作出反馈,她可以表示支持、进行反驳或提出疑问,然后接受方对反馈意见再进行意义协商,作出回应,双方如此反复交流,形成互动。互动就是“交际的核心”。语言课堂就就是一个充满“交流与互动”的场所。在课堂教学中,这种互动不仅包括师生互动与生生之间互动,还应该包括教材,因为课堂上的师生互动与生生互动都就是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计与组织上突出情景性、实训性与互动性,力求三者有机结合。 1.1 “情景”的定义: 情景指的就是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景,有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象,通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演,可以让学生通过视觉与听觉去感受场景,产生想象与联想,激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言,使用虚拟仿真实训系统教学, 学生觉得有话可说,有戏可演,可以

结构疲劳分析技术新进展

媒体文章结构疲劳分析技术新进展安世亚太雷先华众所周知，疲劳累积损伤是导致航空产品结构失效的主要原因之一，而结构失效往往给航空器带来灾难性后果，因而在现代航空产品设计中通常要求进行较为准确的结构疲劳寿命预测。由于疲劳的形式和影响结构疲劳的因素都非常繁多，因而并没有一套放之四海而皆准的疲劳寿命预测算法，多数算法都只能在某些特定情况下才能获得满足工程精度要求的预测结果。现代疲劳分析软件通常需要在通用疲劳算法的丰富性和先进性（核心）、有限元应力应变计算的准确性和精确性（基础）、以及针对特殊疲劳问题进行处理的方法多样性和完整性（全面）等方面进行持续不断的改进方能较好地满足工程设计的要求。下面我们以安世亚太高级疲劳分析软件Fe-safe为例，简要阐述其在这些方面的新进展。 1．基于临界平面法的精确多轴疲劳算法航空器上的零部件通常都是在多轴疲劳载荷作用下工作，此时，材料的循环应力应变关系由于受到加载路径的影响而变得相当复杂。目前，多轴疲劳破坏的准则主要有三大类：应力准则、应变准则和能量准则。众多分析及试验对比证明，组合最大剪应变和法向应变的Brown-Miller准则和Wang-Brown准则对于韧性材料具有最好的计算精度，而主应变准则则适合于脆性材料。对于航空结构中常见的、而且是最复杂的多轴非比例加载情况，由于载荷间的相位关系在不断变化，结构中每个位置点处的主应力/应变、最大剪应力/应变等参数的方向（所在平面）都是随加载历程而不断变化的，也就是说损伤累积在每个位置处都有方向性。对于很多软件所采用的Wang-Brown准则，它无法直接考虑这种方向变化性，只是利用了一个附加的材料参数来考虑法向应变对裂纹萌生的影响。 Fe-safe独特地提供了“临界平面”算法来配合Brown-Miller准则、主应变准则等，以获得最好的计算精度。临界平面法的核心思想是：将每个位置处的应变分解到按某种规律变化的一系列平面上，计算每个平面上的损伤，以这些平面中的最小寿命作为该位置的寿命。 2．独特的焊接结构疲劳算法焊接连接是航空器上非常常见的结构连接方式，在航空结构设计中具有非常重要的地位，但焊接部位同时也是最容易产生疲劳裂纹问题的位置。现有疲劳分析软件几乎无一例外都是按照“焊接分类”（如英国BS7608标准）的方法来进行焊接结构疲劳分析的，该方法在大量工程实例的基础上根据预期的疲劳裂纹位置而将焊接结构分为数个类型（B、C、D、E、F、F2、G、W等），每个类型对应一条相互平行的S-N曲线用于疲劳评估。因此，在焊接结构疲劳分析中存在两个主要问题极大地影响了其工程应用：一是焊接分类的标准难以把握（事实上焊接类型是无穷多的）；二是由于焊接位置通常都是应力集中位置，难以精确计算应力分布。

( VR虚拟现实)虚拟仿真实训系统解决方案

（VR虚拟现实）虚拟仿真实训系统解决方案

大娱号虚拟仿真实训系统解决方案VSTATIONHD（V1.0）

前言近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。

目录前言2 一、总体需求分析4 1．1 “情景”的定义：4 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？5 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下：6 二、设计原则7 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述8 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图：10 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点11 六、与教材同步完备的虚拟场景库16 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点18 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标19 九、系统技术支持及服务21

一、总体需求分析通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1“情景”的定义：情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学,学生觉得有话可说，有戏可演，可以

有限元软件进行疲劳分析的若干问题

首先要明确我们大体上遇到的疲劳问题均为高周疲劳问题（当然不排除个别如压力容器和燃气轮机的零件疲劳问题），应力水平较低，破坏循环次数一般大于十的四次方或五次方。疲劳设计和寿命预测方法一般有无限长寿命设计法和有限寿命设计法。无限寿命设计法使用的是S-N曲线的右段水平部分（疲劳极限），而有限寿命设计法使用的是S-N曲线的左段斜线部分。有限寿命设计的设计应力一般高于疲劳极限，这时就不能只考虑最高应力，而要按照一定的累积损伤理论估算总的疲劳损伤。大多数零件所受循环载荷的幅值都是变化的，也就是说，大多数零件都是在变幅载荷下工作。变幅载荷下的疲劳破坏，是不同频率和幅值的载荷所造成的损伤逐渐积累的结果。因此，疲劳累计损伤是有限寿命设计的核心问题。一般常用三种累积损伤理论，其各自适用范围如下：线性疲劳累积损伤理论适合于高周疲劳寿命计算，可较好地预测疲劳寿命均值。线性累计损伤理论指的是损伤积累与循环次数成线性关系，包括Miner法则和相对Miner法则；Miner 理论的表达式为（D为损伤）修正的线性疲劳累积损伤理论适合于低周疲劳寿命计算；而非线性疲劳累积损伤理论对二级加载情况的疲劳寿命估算比较有效。非线性累计损伤理论包括损伤曲线法和Corten-Dolan理论。要注意的是，只有当应力高于疲劳极限时，每一循环使结构产生一定量的损伤，这种损伤是累积的；当应力低于疲劳极限时，由于此时N将无穷大，因此，它的循环便不必考虑。国内外常用的疲劳设计方法-安全寿命法的具体步骤为： 1. 得到用于疲劳计算的载荷谱； 2. 计算构件各位置的应力历程； 3. 利用计数法（如雨流法）将应力历程整理为不同应力幅及其相应的循环次数； 4. 由S-N曲线得到应力幅对应的使用极限； 5. 利用累积损伤理论（如Miner准则）计算总损伤； 6. 计算安全寿命Ts=TL/D MSC.Fatigue软件与此方法结合的很好，然而，有限元法解决实际工程中的疲劳问题还有一些问题： 1. 目前疲劳理论对于材料微裂纹的形成和扩展过程中的某些效应无法全面彻底地分析其机理，因此在此基础上发展而来的各种方法在某些情况下可能导致结果误差很大； 2. 各种疲劳分析有限元法对应力类型及作用方式十分敏感，而实际工程中这些因素往往无法精确得到，造成结果分散性相当大； 3. 很难预先判断易发生疲劳破坏的危险区域，而想要对其中所有可能发生初始裂纹的节点进行细化建模分析目前显然不太现实； 4. 不确定因素如载荷时间历程的复杂性、模型试验结果的分散性、残余应力及腐蚀影响等，可能导致结果与实际情况存在量级上的偏差。对于常用的疲劳分析软件Fatigue，其自带三种分析方法适用范围如下： 1. S-N曲线总寿命分析法：疲劳寿命相当长的结构，且很少发生塑性变形；裂纹初始化及裂纹扩展模型不适用的结构如复合材料、焊接材料、塑料以及一些非钢结构；已有针对结构的大量现成S-N数据的情形；焊接热点区域疲劳分析以及随机振动引发的疲劳问题。 2. 适用裂纹初始化分析法的情形：基本没有缺陷的金属构件；

焊接虚拟仿真培训系统

1、焊接培训行业状况焊接是一项对过程要求很高的工作，在现有的手工焊接生产中，采用 MAG/MI （焊接的约占50% TIG 焊接约占30% MM/焊接约占20%女口：在造船行业中，MAG 勺占70% MMA 勺占30%那么，这就需要焊工要有扎实的操作手法、规范的动作。而在焊接培训过程中传统方式存在以下多种问题：消耗大量的焊条（丝）、焊件和保护气体等材料；对学员的焊接水平难以评价；培训效果不尽理想； 2、项目实施目的 2）减少或者避免焊接实训过程中对空气污染的有害气体的排放，防止对环境造成污染； 3）能够让无工作经验的学员快速、真实的投入到焊接实训中，提高培训效率，避免由于无经验操作产生的事故。同时能够让有经验的训练者有更高的训练平台，提高焊接技术； 4）节省真实焊材、工件等焊接材料以及工业用电，降低培训成本；方便教学。 3、焊接仿真模拟器概述电焊操作训练模拟器系统是由武汉科码软件有限公司独立自主研发的焊接虚拟仿真培训系统。该系统是基于虚拟计算机系统，是以中高度仿真的教学培训系统，能让学员在接近真实的模拟环境下进行焊接技术的训练。该系统能促进焊接技能向实际工况焊接的有效转换。与传统的焊接培训相比减少了焊材的浪费。 1） 2）对学员的培训过程难以准确掌握； 5）培训过程环境污染严重，有害健康； 6）培训过程安全性差。减少甚至避免焊接练习过程中强光、高温、明火及烟尘以及有毒气体的 1）产生，全面保护教师和学员的身体健康；

该设备结合了：焊工的动作、仿真焊接焙池、焊接声音及焊接手感，使用该系统的受训者能够感受到几乎真实的焊接过程。电焊模拟实训系统是新一代环保、节能、通用型操作技能实训与评价平台。该系统采用分布式仿真实训技术、虚拟现实技术、微机测控技术、声音仿真技术及计算机图像实时生成技术。在不需要真实焊机的情况下，通过仿真主控系统、位置追踪系统，将焊接演练过程中焊枪的位置、速度和角度等进行采集处理, 并实时生成虚拟焊缝。该系统将仿真操作设备、实时3D技术及渲染引擎相结合，演练过程真实, 视觉效果、操作手感与真实一致。在焊接演练的过程中，学员能够看到焊接电弧以及焊液从生成、流动到冷却的过程，同时听到相应的焊接音效。该系统与传统的焊接技艺教学能有机的融合在一起，是实现灵活、高效、安全、节约、绿色无污染的焊接模拟培训教学与考核的最佳教学方法。通过电焊模拟实训系统，学员不仅仅可以获得与传统实训相同的操作经验, 同时通过系统内置的数据采集、智能专家辅助模块和量化考核评价系统等一系列先进独特的教学功能，配合合理明晰的焊接知识穿插讲解，使学员可以获得在传统教学实践过程中难以量化的精确焊接培训指导，大幅度提升学员在培训过程中的方向性和目的性，有效缩短学员的培训周期，降低教师的教学负担，达到以低成本、低投入实现“精教、精学、精炼”的焊接培训机制。

疲劳分析软件 ANSYS FE_SAFE 简介(转)

问题1：ANSYS后处理疲劳功能与ANSYS/Fe-safe疲劳功能的关系是什么？回答1：ANSYS后处理疲劳功能是依据线性累积损伤理论，利用S-N曲线、应力时间历程以及雨流计数技术直接计算疲劳寿命使用系数，属于简单的名义应力疲劳寿命评估，对疲劳的影响因素的考虑有限，适用于粗略估算。ANSYS/Fe-safe则是专用的高级疲劳分析模块，采用先进的单/双轴疲劳计算方法，允许计算弹性或弹塑性载荷历程，综合多种影响因素（如平均应力、应力集中、缺口敏感性、（焊接成型等）初始应力、表面光洁度、表面加工性质等），按照累积损伤理论和雨流计数，根据各种应力或应变进行疲劳寿命和耐久性分析设计，或者根据疲劳材料以及载荷的概率统计规律进行概率疲劳设计以及疲劳可靠性设计，或者按照断裂力学损伤容限法计算裂纹扩展寿命。Fe-safe疲劳计算技术先进，精度很高，广泛实用于各类金属、非金属以及合金等材料。总之，ANSYS后处理疲劳功能仅仅是Fe-safe疲劳功能的一个很少部分，Fe-safe作为复杂环境下的疲劳耐久性计算是ANSYS疲劳的补充与延伸。问题2：什么是高周疲劳和低周疲劳？它们与应力疲劳法和应变疲劳法之间的关系是什么？回答2：根据疲劳断裂时交变载荷作用的总周次，疲劳可分为低周疲劳、中周疲劳和高周疲劳。一般将断裂时的总周次在以下时，称为低周疲劳；断裂时的总周次大于时，称为高周疲劳。在高周疲劳中，构件在破坏之前一般仅发生极小的弹性变形，而在低周疲劳中，应力往往大到足以使每个循环产生可观的宏观的塑性变形。因此，低周疲劳较高周疲劳而言显示出了延性状态。高周疲劳传统上用应力范围来描述疲劳破坏所需的时间或循环数，即按应力疲劳法评估疲劳寿命。低周疲劳（短寿命）传统上用应变范围来描述全塑性区域疲劳破坏所需的时间或循环数，即按(局部)应变疲劳法评估疲劳寿命。 ANSYS FE-SAFE是一款高级疲劳耐久性分析和信号处理的软件，它是多轴疲劳分析解决方案的领导者，算法先进，功能全面细致，是世界公认精度最高的疲劳分析软件。 ANSYS FE-SAFE既支持基于疲劳试验测试应力和应变信号的疲劳分析技术，也支持基于有限元分析计算的疲劳仿真设计技术。 ANSYS FE-SAFE具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法，完整的输出疲劳结果。疲劳分析软件ANSYS FE_SAFE 简介（转）来源：刘兴兴的日志

虚拟仿真实训室建设方案

一、概述（一）建设意义 1、现有实训条件分析机电技术应用专业现有基础实验室、专业实训室共计9个，可开设《维修电工》、《电工电子技术与技能》、《电气及PLC控制技术》、《车工工艺》等课程的相关实训项目。为满足机电专业人才培养目标和社会培训的需要，需进一步加强专业建设，拓展专业领域，增加实训开出项目，提升实习实训教学环境条件。 2、必要性和可行性（1）必要性通过对多家电气自动化企业及IT企业进行了职业群与岗位群调研，确定其培养目标：从事机电一体化产品及自动生产系统的设计制造与开发，从事处理重要数据、熟练应用各种专业设计软件。并根据对机电技术专业岗位群的职业能力和知识技能要求的分析，构建了“阶梯递进式工学交替”的人才培养模式，搭建了基于工作过程导向的“模块化”专业课程体系，增加《虚拟仿真》课程。这就需要新建虚拟仿真实训室，使其具备在虚拟终端对自动化设备及生产线调试与维护、维修电工等虚拟实训项目的条件，所以需采购虚拟化服务器1台，虚拟化桌面终端48台，虚拟化软件CitriR48套，满足一个班的实训需求。（2）可行性天津市基础能力建设校内实训基地投资中的部分资金将用于虚拟仿真实训室的建设，建设后的实训室集教、学、做为一体，新增虚拟仿真终端实训设备，可以满足56人的《虚拟仿真》课程的实训教学的需求。实现了学生专业基本能力、专业核心能力和职业行为能力的提升。 3、建设依据依据确定的“阶梯递进式工学交替”的人才培养模式，校内实训应贴近企业的实际生产，有助于提升学生的专业基本能力、专业核心能力和职业行为能力，便于学生在校学习与企业岗位实践能够顺利衔接。（二）建设思路和建设目标 1、建设思路虚拟仿真实训室的建设本着建成集“教、学、做”为一体的教学环境和专业综合性实训基地的理念，从演示实践教学、基本技能实训教学和项目综合实训教学三个层面，为《虚拟仿真》课程的实践教学

UM软件入门系列教程05：疲劳耐久性仿真-pub

目录 1．模块功能简介 (1) 2．柔性平台模型 (3) 2.1模型简介 (3) 2.2工作流程 (3) 2.3动力学计算 (4) 2.4应力载荷谱分析 (8) 2.4.1载荷工况描述 (9) 2.4.2初始化Sensor节点组 (15) 2.4.3设置应力载荷谱评估参数 (17) 2.4.4保存项目 (18) 2.4.5计算应力载荷时程 (19) 2.4.6应力载荷时程分析结果 (20) 2.5疲劳耐久性分析 (25) 2.5.1设置疲劳耐久性分析方法 (25) 2.5.2选择控制区域 (27) 2.5.3疲劳耐久性分析 (35) 2.5.4结果分析 (35)

1．模块功能简介 UM Durability模块是专业的疲劳耐久性CAE分析工具，它基于UM FEM 刚柔耦合动力学计算的结果进行应力载荷谱分析和疲劳寿命预测。其中，柔性体通过外部有限元软件导入（目前支持ANSYS和MSC.NASTRAN），刚柔耦合系统的动力学计算和疲劳后处理都在UM软件里完成。首先，采用模态综合法将构件的柔性特性（包括模态振型和应力张量）从有限元软件导入UM，构成所需的刚柔耦合动力系统。其次，在UM里设置好一个或多个仿真工况，计算得到一系列有限元节点的应力时程数据。最后，根据材料的疲劳强度特性进行疲劳寿命预测。疲劳耐久性分析有如下三个关键输入： ?应力载荷数据：节点应力时程； ?材料数据：材料在不同应力水平的循环载荷作用下的反应； ?疲劳耐久性分析方法。由于从有限元软件导入UM的柔性体模型包含完整的单元和节点信息，根据模态综合法理论可以直接求得节点在任意时刻的位移和应力。只要选取足够的、合理的有限阶模态，就能快速地获得比较精确的响应。在计算柔性体的弹性变形时采用模态叠加的方法，即可以通过一组模态振型的线性组合得到最终结果。显然，只需要乘以适当的系数，就能将这种方法拓展到应力的计算。这种系数，又称模态坐标，可以用来表征柔性体的瞬时应力状态。试想，在动力学计算的每一步，对每一个有限元节点都执行模态叠加计算，那么就可以获得整个时间历程上的节点位移和应力曲线。使用UM FEM模块进行动力学计算时可以自动保存所有的模态坐标时程。UM Durability利用模态坐标时程数据和完整的节点信息（模态文件），可以快速获得每个节点的应力时程。然后，采用雨流计数法统计应力循环次数，最后根据S-N曲线等方法评估寿命。仿真流程如图 1.1所示。

三维仿真模拟训练系统

三维仿真模拟训练系统 1.系统总体介绍系统采用3D引擎对装备进行仿真模拟训练，实现士兵可以在仿真系统中进行装备模拟，训练,同时也可以不同的地方进行组织实施考试任务。总体设计思路：仿真提高现有装备的仿真度，实行模拟真实环境的仿真训练模拟工作。仿真模拟主要实现步骤模拟，不包含物理以及参数仿真，总体实现模型的高度仿真工作。步骤训练对于仿真模拟主要实现装备的按照步骤操作，模型作出相应动画显示，对于操作错误或异常的步骤应不予执行，并给与必要的提示。核心功能装备介绍：实现模型三维展示，并显示出装备的参数性能等信息。装备训练：通过登录系统士兵可以实现对装备的仿真模拟训练，并对操作步骤进行提示，使得士兵可以快速掌握装备操作步骤以及要领等信息，并对培训结果进行评分。考试：系统可以与原有考试系统接口，进行集中考试任务，并把考试评价结果输入到考试系统中。 2.主要功能介绍 2.1.基础功能 2.1.1装备信息展示（同上介绍）

2.1.1装备训练模拟（同上介绍）训练的结果需要传入到原有考试系统中 2.2. 3D网上考试训练可以远程组织几个不同地方的人员进行同时考试可以组织一个地方进行集体考试。考试远程实时监控可以对考试中某一个人员的画面进行实时监控可以对考试或者训练人员进行全局监控（考试时间，当前状态，实时分数等）管理中心可以对不同地方的考试状况进行数据实时监控 2.3.考核统计分析实时考试分数显示自动考试数据记录自动考试分数统计功能 3.需要扩充的技术部分 1.选用什么引擎，直接成本，人员投入成本，风险，以及效果。 2.不同方案（提供一个开源，和虚幻引擎）的方案说明 3.系统开发人员，以及时间进度节点。 4.开发以及实施过程中使用的工具以及成本 5.系统结构

什么是虚拟仿真实训系统

什么是虚拟仿真实训系统 Prepared on 24 November 2020

什么是虚拟仿真实训系统虚拟仿真实训系统较之传统教育方式有哪些优势接受职业教育者又将如何受益今天华锐视点就来为大家做一下解读。什么是虚拟仿真实训系统虚拟仿真实训系统就是针对特定学科的真实课件内容进行3D数字内容的模拟开发，并借助3D虚拟环境或3D立体显示设备模拟该学科的训练环境、条件和流程，使教师和学生能够获得和真实世界中一样或者相近的实训体验，达到替代或者部分替代实训效果的作用。虚拟仿真实训系统在职业教育领域的优势是什么 1.创造实训环境依托虚拟仿真、人机交互技术建立起来的虚拟仿真实训系统，可以逼真的模拟操作的流程，如搭设脚手架、护理过程、机械维修、起重机操作；逼真的模拟对工具设备使用，如对工具摆放环境的模拟、工具外形的模拟、对工具操作方式的模拟、以及对工具操作效果的模拟。高度逼真的训练环境，使得学生能够获得生动直观的感性认识，增进对抽象的原理的理解。 2.节省时间和成本比起传统的实物实景教学以及单纯的实物培训，虚拟仿真实训系统能够大大缩短建立实物和获取实训环境的时间，而且一套虚拟实训系统可以多人同时、单人多次使用，实现在更短的时间和成本内培养更高素质人才的目标。 3.增加安全可靠性虚拟实训系统使得培训过程中的失误，不再带来人身伤害和环境危害，也不会浪费任何财力、物力，使用者可以通过虚拟培训熟练掌握知识原理和操作流程，日后上岗将应对自如。 4 .考评结合提升教学效果虚拟实训系统能够进行知识点、操作要点及工作

流程的仿真实训考核，比如：设备及零部件的拆解、检查、调整与安装，以及测试设备的运转情况等。

虚拟疲劳分析软件DesignLife应用案例

虚拟疲劳分析软件DesignLife 应用案例作者：英国nCode 国际有限公司林晓斌传统的汽车整车和零部件开发通常都通过产品在试验室中的台架耐久性试验，或试车场道路试验，以验证产品是否满足其设计目标，这一过程周期很长，成本很高，发现问题较晚。在当今的产品开发中，汽车企业越来越多地应用虚拟模拟分析技术，在实物样机出来之前就对其进行疲劳耐久性预测，在设计的早期消除不合格的设计，并通过设计比较，挑选出好的设计。实践证明，进行虚拟寿命分析，能大大加快产品的开发，减少试验的工作量，节省成本。新一代CAE 疲劳分析软件ICE-flow DesignLife 是nCode 公司的旗舰产品之一。它不仅继承了已经在工程上得到广泛应用的FE-Fatigue 的功能特点，而且在软件的使用方便性方面也有了极大的改进。本文首先介绍虚拟寿命分析的一般步骤，然后将重点介绍在汽车零部件疲劳分析中应用DesignLife 的几个案例，以帮助读者深入了解并把握虚拟疲劳分析中的一些要点和难点。典型步骤疲劳分析是一项较为复杂的工作，通常需要分析者对所分析的问题，以及需要从分析中获得什么样的结果有一个深刻的理解。通常所说的虚拟疲劳分析，指的是基于有限元分析结果的疲劳分析，就是将有限元分析结果，通常是应力应变结果，作为疲劳分析的一个主要输入。通过一个疲劳分析模型，计算出零部件或结构表面的疲劳寿命分布，以帮助判断设计寿命是否达到，或进行寿命优化设计。步骤如下： 1. 选择一个合适的疲劳分析模型汽车疲劳分析中常用的分析模型有局部应力法、局部应变法、焊点疲劳分析法和焊缝疲劳分析法，另外还有较为复杂的Dang Van 多轴安全因子法、振动疲劳分析和高温疲劳分析等。不同的分析方法需要不同的有限元分析结果和材料性能输入。 2. 准备有限元分析结果

MSC_fatigue软件介绍

MSC.Fatigue 久负盛誉的高级疲劳分析软件 MSC.Fatigue 是MSC.Software 公司与英国谢非尔德nCode 国际公司（nCode International ）紧密合作的基础上发展起来的高级疲劳分析软件。nCode 公司在全球的疲劳与寿命领域久负盛誉。　耐久性虚拟试验在产品设计阶段使用MSC.Fatigue ，可在设计制造过程之前进行疲劳分析，并为集成的寿命管理创造一个MCAE 环境，真实地预测产品的寿命，极大地降低生产原型机和进行疲劳寿命测试所带来的巨额开销。MSC.Fatigue 已经使世界众多的知名公司和企业从中获得巨大的经济效益。涉及从空间站、飞机发动机到汽车、铁路，从空调、洗衣机等家电产品到电子通讯系统，从舰船到石油化工，从内燃机、核能、电站设备到通用机械制造等各个领域。早期疲劳分析可提高产品的可靠性，增强客户对产品性能的信心，同时也可减少售后保修维护等费用，避免产品招回等难以预计的严重后果。一．MSC.Fatigue 特色 ? 完全与Patran 完全集成； ? 支持多种有限元软件的求解结果；? 自带大量的材料疲劳特性数据库 ? 独特的随机振动条件下的疲劳寿命；? 独特的旋转车轮的疲劳分析； ? 具有重设计循环能力，进行真实载荷工况仿真; ? 支持MSC.Nastran 所有的CWELD 选项-ALIGN, GRIDID, ELEMID, PARTPAT & ELPAT,3层板连接处理, 支持XDB 和 .op2 文件; ? Windows-Unix 无限制交互通讯 ; 二．MSC.Fatigue 功能模块 1．MSC.Fatigue 疲劳寿命分析前后处理器 Patran - MSC.Fatigue 界面 MSC.Fatigue 集成在Patran 环境下，进行疲劳分析前后的前后处理，可充分利用Patran 强大的图形功能，方便地建立疲劳寿命计算的模型，并直接访问MSC.Fatigue 的所有分析功能。后处理功能可方便地透视和诊断各种疲劳寿命问题。改变材料等疲劳输入参数，后处理可直接计算出新参数下的疲劳寿命，从而对设计模型进行选材等优化。

疲劳分析软件Fatigue

目录疲劳分析软件单项论证报告——MSC Fatigue (2) 1 必要性论证 (2) 1.1.现状 (2) 1.2.存在问题： (2) 1.3.发展趋势 (3) 2 项目（设备）名称： (3) 2.1技术规格性能 (3) 2.2设备调研及选型情况 (5) 2.3先进性和特色 (7) 3 设备厂商描述 (9) 3.1设备厂商介绍： (9) 3.2行业客户 (10) 4 项目配套方案的配套条件： (11) 5 项目投资估算及进度安排 (12) 6 附件：MSC.Software公司简介 (12)

疲劳分析软件单项论证报告——MSC Fatigue 序号：设备表中编号：设备名称：MSC Fatigue\MSC Patran 设备型号：国别、厂商：美国\MSC软件公司 1必要性论证电子行业是一个飞速发展的行业，市场容量极其巨大，如今我国已是全球第三大电子信息产品制造国，电子信息产品已经渗透到我们生活的各个角落，包括国防军工用品、通信、医疗、计算机及周边视听产品、玩具等。电子行业具有产品更新快，研发周期短的特点，为了满足不断发展的市场需求，必须加快产品结构的升级，在核心技术领域取得重大突破。 MSC.Software公司认为新的研究方法和技术突破在现代产品研发中扮演非常关键的作用，目前CAE仿真已经成为电子行业广泛采用的一种新的方法和技术，一定能够发挥重要作用。 1.1. 现状随着电子技术的逐渐成熟，越来越多的电子元器件或相关产品投入市场，为降低制作成本、缩短研制周期、提高产品可靠性，迫切需要引入有效的设计方法。另一方面伴随着电子产品加工工艺的标准化，使得电子产品设计在一定程度上可与具体工艺相分离，从而大大地促进了产品建模与仿真技术的迅速发展，与以前相比电子产品CAD技术更具实际应用价值。目前在电子产品研发中，计算机辅助工具的发展水平远远滞后于前沿研究的步伐，大多数电子元器件都由与其功能差不多但不能准确预测其执行情况的分析工具来设计。因此，通常采用试验排错的方法进行，这往往需要反复多次的试验才能最终确定满足特定环境的器件设备。对于开发电子元器件和系统的商业产品来说，这种落后的设计方法，设计周期长，效率低下，费用昂贵，不切实际。由此迫切需要用于电子产品系统设计的先进建模工具和仿真方法和工具。 1.2. 存在问题：在电子产品的实际工作中，长期振动或多次冲击会使构件发生疲劳破坏。统计表明，70%以上的机械失效都是疲劳失效。电子元器件和舱室的螺钉、焊接，承重梁、板，磁盘磁头，

常用结构疲劳分析软件的对比

常用结构疲劳分析软件的对比结构的疲劳破坏是其主要的失效形式，结构的疲劳强度和疲劳寿命是进行结构抗疲劳设计、强度校核的重要内容。随着计算机技术和有限元技术的发展，结构疲劳分析方法在各个行业得到了广泛的应用，出现了多种疲劳分析软件。常见的有：FE-Fatigue、FE-safe、MSC-Fatigue、Nsoft系列和WinLIFE 软件。这些软件分别由不同的公司推出，其中FE-Fatigue和Nsoft软件是由英国的Ncode 公司推出的；MSC-Fatigue软件是由Ncode和MSC公司合作开发的疲劳分析软件；FE-safe软件是由英国的Safe Technology公司开发的；WinLIFE软件是由德国的Steinbeis TZ交通中心开发的。从以上可以看出，可以认为目前疲劳分析软件主要提供商是Nsoft公司、Safe Technology公司和Steinbeis TZ交通中心这三个单位。所以，我们把对比的对象选择为这三家单位的最新推出的疲劳软件，分别为：Ncode ICE filow系列的glyphwork、FE-safe 5.2版和WinLIFE 3.2版。疲劳分析软件之间的差异主要表现在五个方面：操作、接口、可视化、功能和价钱。疲劳分析软件一般作为有限元软件的后处理来进行结构的疲劳分析，需要把有限元的结果文件导入进行分析，和目前广泛使用的用限元软件的良好匹配是很重要的；疲劳分析软件是否能为工程师提供满意的解决实际问题的工具是一个十分关心的问题。所以在这里主要对比的内容是：接口和功能部分。操作和可视化也有所提及。至于价钱不在分析的范围之内。 1 三种软件接口的比较 1.1 Nsoft软件的接口在Nsoft软件中，可以直接将有限元元软件的计算结果直接倒入到软件中，并能直接读出模型的材料和单元分组、以及应力的信息。并可以将导入的文件显示出来。 Nsoft软件中，可以直接导入的有限元软件及文件格式如下：?Patran/nastran的文件形式.op2 ?I-DEAS的文件形式.unv ?ANSYS的文件形式.rst ?Pro/Mechanica的文件形式.neu ?ABAQUS的文件形式.fil 1.2 FE-safe 软件的接口 FE-safe 软件可以直接读入有限元软件的分析数据，例如应力、应变和温度等。可以直接读入的软件的结果文件格式如下： ?ABAQUS软件的格式为：.fil文件、.ode文件