Fe-safe是英國安全技術(shù)公司（SAFE TECHNOLOGY LIMITED）與Dassault Systemes SIMULIA緊密合作超過15年的歷史，期間開發(fā)出極具創(chuàng)新的、先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品，并擁有令人羨慕的全球用戶群。英國安全技術(shù)公司（SAFE TECHNOLOGY LIMITED）與Dassault Systemes SIMULIA緊密合作超過15年的歷史，期間開發(fā)出極具創(chuàng)新的、先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品，并擁有令人羨慕的全球用戶群。

SIMULIA/FE-SAFE一直是多軸疲勞分析解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，算法先進(jìn)，功能全面細(xì)致，是世界公認(rèn)精度最高的疲勞分析軟件。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段使用SIMULIA FE-SAFE，可在物理樣機(jī)制造之間進(jìn)行疲勞分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，真實(shí)的預(yù)測產(chǎn)品的壽命，實(shí)現(xiàn)等壽命周期設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)階段的耐久向分析可以顯著縮短產(chǎn)品推向市場的時(shí)間、提高產(chǎn)品可靠性，極大地降低制造物理樣機(jī)和進(jìn)行耐久性試驗(yàn)所帶來的巨額研發(fā)費(fèi)用。SIMULIA/FE-SAFE耐久性分析技術(shù)客觀反應(yīng)于空間站、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)到汽車、火車；從空調(diào)、洗衣機(jī)等家電產(chǎn)品到電子通訊系統(tǒng)；從艦船到石化設(shè)備；從內(nèi)燃機(jī)、核能、電站設(shè)備到通用機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域。

基于有限元分析的疲勞技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)→CAE仿真→疲勞設(shè)計(jì)→重設(shè)計(jì)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)研發(fā)流程，使疲勞設(shè)計(jì)更加高效快速和經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

SIMULIA/FE-SAFE具有完整的材料庫、靈活多變的載荷譜定義方法、實(shí)用的疲勞信號(hào)采集與分析處理功能以及豐富先進(jìn)的疲勞算法，完整的輸出疲勞結(jié)果。此外，針對(duì)不同的工況和行業(yè)，還有豐富的產(chǎn)品和功能模塊，包括通用疲勞耐久性分析模塊Fe-safe™、復(fù)合材料疲勞分析模塊Fe-safe/Composite™、旋轉(zhuǎn)對(duì)稱機(jī)械疲勞分析模塊Fe-safe/Rotate™、橡膠材料疲勞分析模塊Fe-safe/Rubber™、熱-機(jī)械疲勞分析模塊Fe-safe/TMF™、原位加載實(shí)測分析模塊Fe-safe/Ture-Load™、疲勞與蠕變疲勞交互分析模塊Fe-safe/TURBOlife™、疲勞分析和信號(hào)處理模塊Safe4fatigue、焊接接頭疲勞分析模塊Verity in Fe-safe。

針對(duì)工程上存在很多的振動(dòng)疲勞問題，可以在通用模塊Fe-safeTM得到很好的解決。下面詳細(xì)介紹振動(dòng)疲勞解決方案，圖1為本次介紹所用例子。



因?yàn)镕e-safe是基于有限元的疲勞分析軟件，所以振動(dòng)疲勞也是基于有限元的。必須先在有限元分析軟件中運(yùn)行頻率分析或者模態(tài)分析，目的是為了得到零件的固有頻率，然后設(shè)置輸出模態(tài)應(yīng)力，得到如圖2（導(dǎo)入Fe-safe后）所示的模態(tài)應(yīng)力。然后運(yùn)行穩(wěn)態(tài)或者瞬態(tài)的動(dòng)力學(xué)分析，輸出得到相應(yīng)的如圖3（導(dǎo)入Fe-safe后）模態(tài)參與因子和時(shí)間歷程變化曲線。





得到以上參數(shù)以后，就可以進(jìn)行振動(dòng)疲勞分析了。把有限元結(jié)果導(dǎo)入到Fe-safe后，可以在Current FE Models窗口查看這些模態(tài)應(yīng)力數(shù)據(jù)，如圖4所示。



而如果用戶使用的是ABAQUS做的有限元分析，F(xiàn)e-safe會(huì)在Loaded Data Files窗口自動(dòng)把模態(tài)參與因子曲線和時(shí)間歷程曲線導(dǎo)入。而且還會(huì)在Fatigue from FEA窗口自動(dòng)把Loading Settings中所有的加載塊定義好，也就是自動(dòng)把應(yīng)力和模態(tài)因子曲線進(jìn)行相乘得到彈性應(yīng)力時(shí)間歷程，如圖5所示。如果用其它有限元軟件進(jìn)行有限元計(jì)算，再導(dǎo)入到Fe-safe中在這兩個(gè)窗口沒有自動(dòng)導(dǎo)入這些數(shù)據(jù)，用戶也可以手動(dòng)指定好。



如果需要改變循環(huán)的時(shí)間的單位，從循環(huán)次數(shù)變?yōu)镠ours或者其它的，可以雙擊Loading is equivalent to 1 Repeats修改，如圖6所示。



然后，在Fatigue from FEA窗口的Analysis Settings選項(xiàng)卡中對(duì)疲勞其它參數(shù)，包括材料，殘余應(yīng)力等進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置好后的效果如圖7所示。



最后，運(yùn)行分析，得到疲勞結(jié)果，如圖8所示。



從上面可以看出，在Fe-safe進(jìn)行振動(dòng)疲勞分析，是非常方便和高效的。而且精度也很高，包括沃爾沃等在內(nèi)的國內(nèi)外大型汽車集團(tuán)都有在使用它對(duì)包括卡車駕駛室等進(jìn)行振動(dòng)疲勞分析，對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)和對(duì)成本的控制的貢獻(xiàn)是非常大的。