ICE-flow汽車疲勞耐久性工程解決方案
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Somat eDAQ系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車的道路載荷譜數(shù)據(jù)采集、實驗式臺架試驗、用戶使用狀況調(diào)查以及汽車安全性、剎車系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)及變速箱等測試。
2、數(shù)據(jù)處理和實驗疲勞分析
數(shù)據(jù)采集器所記錄的原始數(shù)據(jù)通常需要進(jìn)行分析處理才能變成工程中有用的信息。原始數(shù)據(jù)的常規(guī)處理通常包括：信號的顯示、編輯、算術(shù)及三角運算；頻譜分析；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；單位轉(zhuǎn)換、元數(shù)據(jù)處理及報告等。對于疲勞耐久性而言，需要鑒別出原始數(shù)據(jù)中所包含的異常信號并修正這些信號，通過不同的方法對數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行檢驗。需要將時域數(shù)據(jù)進(jìn)行付里葉變換，獲得信號中的頻率內(nèi)容，或者進(jìn)行雨流計數(shù)得出數(shù)據(jù)中包含的循環(huán)頻次信息。在零部件臺架試驗部門，需要將采集的數(shù)據(jù)根據(jù)疲勞等效原理轉(zhuǎn)換成一個加速試驗所需的輸入數(shù)據(jù)。而在CAE分析部門，則需要從數(shù)據(jù)中提取出有限元分析、多體動力學(xué)分析和疲勞壽命分析所需要的時間域有效載荷譜。另外，從實測量中直接預(yù)測疲勞壽命也是耐久性分析中的一項內(nèi)容。ICE-flow GlyphWorks 就是英國nCode公司為了滿足上述工程需要而開發(fā)的新一代數(shù)據(jù)處理和疲勞分析工程軟件。
GlyphWorks具有流程式架構(gòu)、功能強(qiáng)大、運行高效、與各種數(shù)據(jù)格式無縫兼容、可方便地處理分析大通道數(shù)海量數(shù)據(jù)等突出優(yōu)點。軟件由基礎(chǔ)模塊和一些功能模塊組成，這些模塊包括：時域處理、頻域分析、異常信號檢驗、疲勞分析、時域疲勞損傷編輯、頻域加速譜合成、疲勞裂紋擴(kuò)展以及開放Glyph和超級Glyph。GlyphWorks以交互的方式簡單直觀地創(chuàng)建一個有著數(shù)以百計的處理及分流步驟的流程。企業(yè)自己開發(fā)的程序也能夠通過開放Glyph接入分析流程實現(xiàn)二次開發(fā)。流程可以加密封裝以實現(xiàn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行。另外，GlyphWorks能將處理分析和報告連成一體，從原始數(shù)據(jù)到最后的分析報告可一步完成。
GlyphWorks軟件已經(jīng)在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。無論是道路載荷譜處理分析、用戶關(guān)聯(lián)試車方案制定、臺架加速試驗譜編制，還是疲勞壽命分析，甚至在車輛平順性，振動噪聲分析中都發(fā)揮出了顯著的作用。
3、CAE虛擬疲勞分析
傳統(tǒng)的疲勞分析是基于一些工程實測量、針對零部件中的一些關(guān)鍵位置進(jìn)行的。隨著CAD和CAE技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在也已經(jīng)能夠?qū)φ麄€零部件進(jìn)行疲勞分析，這使得在設(shè)計的早期就能夠?qū)μ摂M零部件進(jìn)行疲勞壽命分析與優(yōu)化，以避免設(shè)計的盲目性，提高實物樣機(jī)在驗證試驗中第一次通過的可能性，從而縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。
CAE疲勞分析的基本原理是：根據(jù)有限元分析中所獲得的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果，再結(jié)合材料的疲勞壽命性能，然后，應(yīng)用疲勞理論計算出零部件的疲勞壽命分布。零部件中所受的載荷，應(yīng)該對應(yīng)于實際工況，理想的應(yīng)該是從實際測試中所獲得的載荷數(shù)據(jù)。通過對各種可能影響壽命的參量進(jìn)行敏感性分析，比如選擇不同的材料、比較不同的表面加工處理、不同的應(yīng)力集中以及它們之間不同的組合，以獲得最佳的、以壽命為設(shè)計目標(biāo)的設(shè)計方案。
ICE-flow DesignLife是nCode開發(fā)的新一代CAE疲勞分析軟件，它繼承了已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的FE-Fatigue軟件的功能特點，并且在分析流程的創(chuàng)建、各種參數(shù)的定義、材料的選擇、和有限元分析軟件和前后處理軟件的連接以及和試驗分析的無縫整合等多個方面得到了極大的改進(jìn)，使得一個復(fù)雜的疲勞分析優(yōu)化變得容易和直觀。圖3為利用DesignLife預(yù)測的汽車某部件疲勞壽命分布圖。
圖3DesignLife預(yù)測的某汽車部件疲勞壽命分布
4、耐久性數(shù)據(jù)管理
汽車的耐久性管理涉及到大量的工程數(shù)據(jù)。有實測的原始數(shù)據(jù)、處理過的分析數(shù)據(jù)、臺架試驗的輸入數(shù)據(jù)、有限元載荷數(shù)據(jù)、多體動力學(xué)模擬中的輸入輸出載荷、還有各種材料的常規(guī)和疲勞性能數(shù)據(jù)。
另外，耐久性設(shè)計也涉及企業(yè)里各個功能部門，這些部門可能分散在各個不同的地方，甚至在不同的國家。如何將來自不同部門不同地方的這些海量數(shù)據(jù)有效并快速地轉(zhuǎn)換成有用的信息并進(jìn)行科學(xué)的管理，以幫助進(jìn)行耐久性或其它關(guān)鍵技術(shù)或重大商業(yè)決策，對于一個企業(yè)是至關(guān)重要的。ICE-flow Library 是nCode開發(fā)的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，旨在解決這個問題。
ICE-flow Library可在服務(wù)器端對整個工作流程，包括試驗配置、數(shù)據(jù)上傳、運行分析以及整個試驗報告的提交實現(xiàn)自動化運行。Library系統(tǒng)是對現(xiàn)有的PDM和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的補(bǔ)充，以實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)的管理，包括解決測試數(shù)據(jù)管理的入門級解決方案軟件包和基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng)包。Library系統(tǒng)需要專門的服務(wù)器用來連接互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)，用戶可以在任何時間登陸。并且，系統(tǒng)設(shè)有多級安全進(jìn)入控制以保證系統(tǒng)的安全性。ICE-flow Library已經(jīng)在一些著名的汽車、摩托車制造商中得到應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 (end) 熱電偶相關(guān)文章:熱電偶原理
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