疲劳分析软件Fatigue

目录疲劳分析软件单项论证报告——MSCFatigue............................................................................21必要性论证...............................................................................................................................21.1.现状...............................................................................................................................21.2.存在问题：...................................................................................................................21.3.发展趋势.......................................................................................................................32项目（设备）名称：...............................................................................................................32.1技术规格性能...............................................................................................................32.2设备调研及选型情况...................................................................................................52.3先进性和特色...............................................................................................................73设备厂商描述...........................................................................................................................93.1设备厂商介绍：...........................................................................................................93.2行业客户.....................................................................................................................104项目配套方案的配套条件：.................................................................................................115项目投资估算及进度安排.....................................................................................................126附件：MSC.Software公司简介..........................................................................................12疲劳分析软件单项论证报告——MSCFatigue序号：设备表中编号：设备名称：MSCFatigue\MSCPatran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，安装卡口等都存在疲劳寿命的问题。对于价格仰贵的关键部件必须进行有限寿命研究，以便及时替换部件或者更新系统。对于其它部件需要进行无限寿命分析，确保设计使用寿命，所以有必要针对结构进行耐久性分析。耐久性是产品质量性能指标之一，而疲劳破坏是电子组件失效的主要原因之一。寿命或大型试验，是电子组件产品研制和生产中的一大难关，它是产品设计是否优良，工厂生产质量是否稳定的综合反映，理所当然的引起各方面的重视。任何寿命试验发生重大技术质量问题的产品，都是不能交付使用的。在各种因素中，疲劳寿命是制约结构耐久性的非常重要的一个因素。1.3.发展趋势在电子产品的研发阶段，若主要依靠实验的方法必然增加产品的研制费用，因此有必要引入计算机辅助设计与建模的方法，减少器件加工的反复次数。此外伴随着电子技术逐渐走向成熟，在激烈市场竞争中，要求企业以最短的时间和最低的成本，推出高质量、高可靠性的电子产品。引入疲劳分析技术，可以大量缩减研发周期，同时，疲劳分析技术可以用于结构非常复杂，设计过程中带有很大的盲目性的结构设计中，可以对所设计结构可能出现问题进行预测，指导设计方向并缩短设计周期。耐久性是产品质量性能参考的一个重要指标，目前我所尚未针对电子产品组件进行深入的疲劳耐久性分析。2项目（设备）名称：有限元前后处理器：MSCPatran疲劳分析求解器：MSCFatigue2.1技术规格性能MSCPatran是开放性的有限元前后处理软件。该软件承担的任务为结构分析前后处理。包括有限元建模、划分网格、设定属性、材料、工况及分析参数并提交到指定求解器计算；进行计算结果的后处理，云图、曲线、动画显示等。主要技术指标要求：MSCPatran：支持多种CAE求解器，在前处理界面下可以实现有限元分析，在前处理界面下可以生成供运动学和动力学分析进行柔性分析需要的模态中性文件；具有几何模型直接访问技术(DirectGeometryAccess,简称DGA)，集成各CAD软件系统间的几何模型沟通及各类分析模型无缝连接。和3维设计软Pro/E等有很好的无缝接口。同时还支持各种几何标准格式的文件，包括Parasolid，ACIS、STEP、IGES等格式；具有客户化工具PCL语言，和高级模块化结构的编程语言。用户可根据自己的需要编写特定的用户界面、图标等，尤其是创建专业分析所要求的流程和功能；提供基于Parasolid的高级几何造型和编辑功能，如布尔运算，倒角，印痕，抽壳，抽中面以及参数化建模等，允许用户直接在几何模型上设定载荷、边界条件、材料和单元特性,并将这些信息自动地转换成相关的有限元信息；提供可视化的单元质量评估工具，帮助用户对一些直接影响有限元计算的参数进行评估，同时还提供功能强大的单元、节点修改以及同各种求解器相关的优化工具；具有强大的处理大规模几何装配模型的分组功能，便于CAE流程工作，能够方便的定义有限元分析模型建立时所遇到的各种变化的物理量，可以便捷的定义随空间，时间，温度等变化的物理量和材料的非线性特性，动力学特性等；高级面网格剖分功能，可在复杂带有缺陷的曲面上快速生成高质量的面网格，并提供方便的用户可控性。可直接读入CATIA,ProE,UG,I-DEAS软件的CAD几何模型和Parasolid造型核心几何模型，并自动识别和修复模型中存在的缺陷，快速产生高质量的有限元网格，并且能够处理大规模复杂模型；提供多种常规的计算分析结果可视化工具,如云纹图、变形图、曲线表格、动画、矢量张量图等，帮助灵活、快速地了解结构在载荷作用下复杂的行为；支持Windows、Linux、Unix的多种操作系统、硬件平台和图形显卡，可高效运行在超级计算机、服务器、工作站和PC机环境下，并且支持TCP/IP协议的网络浮动运行。MSCFatigue：MSC.Fatigue同时具有广泛的平台适用性，可在HP/UX、SGI/IRIX、Compag/DigitalUNIX、IBM/AIX/RS6000、Sun/Solaris、PC/WindowsNT/2000/XP上高效运行。MSC.Fatigue特色如下：既可与MSC.Patran完全集成，又可独立使用；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。2.2设备调研及选型情况Fatigue软件与其他软件的比较如下：内容MSCANSYSSiemens疲疲劳分析软件名称MSC.FATIGUEANSYS/FE-SAFE沿用原来Ideas的疲劳的部分功能，但还有完全融合到NXNASTRAN里面软件历史MSC.FATIGUE是由世界最大的CAE软件商MSC公司与历史最悠久的一体化疲劳耐久性软件商英国nCode公司联手开发的专用疲劳耐久性仿真软件系统，在1990年就已经推出了成熟的商业化软件产品。经过20多年的不断发展，目前MSC.FATIGUE已在全球的航空航天、国防、汽车、铁路、工程机械、发电设备等行业和高校等研究机构中广泛运用ANSYS/FE-SAFE是ANSYS为弥补本身在疲劳分析方面极不专业的劣势，在1999年从SAFETechnology公司购买的疲劳分析软件包中的一个初级模块。SAFETechnology是英国从事疲劳分析和咨询的一家小型公司，公司职员仅10人。FE-SAFE无论从产品性能、功能和与ANSYS的集成度，以及技术支持等方面来讲，与MSC.FATIGUE都不属于同一个档次。