SIMULIA Fe-safe在复杂环境下的疲劳仿真优势——车辆机架疲劳寿命分析案例

达索Fe-safe是一款耐久性分析软件，专门用于有限元模型的疲劳分析。它是由达索系统（Dassault Systèmes）提供的SIMULIA 3D软件套件的一部分。Fe-safe能够直接连接所有主要的FEA套件，如Abaqus、ANSYS、Nastran（MSC、NEi、NX）和Pro/Mechanica。它专注于基于现代多轴应力的疲劳方法，并且是市场上最专业的疲劳分析软件之一。Fe-safe适用于热机械疲劳和蠕变疲劳、橡胶材料以及针对焊接接头的 Verity 结构应变方法。功能专为满足要求最严苛的行业应用而开发，能够提供准确、可靠的多轴疲劳分析，无论载荷和模型的复杂度如何。

下面是SIMULIA Fe-safe在对车辆机架及转向节的过载疲劳分析案例

在机架模拟过程中，由于该机架为悬挂系统的一部分，上端连接于弹簧，路面行驶时下端受载。测试路面较复杂。

在经过加速的模拟实验中，该机架在相当于行驶41000公里时出现明显的裂纹。FE-SAFE的计算结果表明，结构在相当于行驶27000公里时出现初始裂纹。考虑疲劳软件计算的裂纹起始，这一结果与实验吻合得非常好。而且开裂位置与实验结果完全一样。

在转向节的疲劳模拟中，考虑到在车辆行驶过程中，由于路面情况复杂，常常会遇到瞬时受载过大的情况。这些瞬时的大载荷会对零件的疲劳寿命产生比较大的影响。因为在大载荷下，零件极容易进入塑性工作。

由于Abaqus强大的非线性分析功能，以及FE-SAFE中可以采用诺伯法则(Neuber’s Rule)来考虑疲劳载荷谱上塑性效应的影响，故本分析采用Abaqus和FE-SAFE完成。

在本转向节案例中，通过常幅重复载荷、常幅过载和变幅载荷谱三种工况进行疲劳分析和校核，得益于fe-safe算法中对塑性累积的处理十分优秀，可以看到仿真结果与实物测试高度一致。

通过对比实验数据和仿真结果，我们可以清晰地看到 Fe-safe 在预测疲劳裂纹起始和发展方面的准确性和可靠性。

在企业的工程设计和分析中，Fe-safe可以帮助工程师们更好地理解材料疲劳行为，优化结构设计，延长产品寿命，并最终提升产品的安全性和可靠性。无论是在汽车行业、航空航天还是其他要求严苛的工业领域，Fe-safe 都将是一个不可或缺的工具。

因此，对于追求卓越与精确的制造企业来说，选择 SIMULIA Fe-safe 作为疲劳分析为高级分析工程师团队提供深入的洞察力，确保设计的最终实施是经过充分验证、具有长期的耐久性和性能保证。为企业带节约时间与资金成本的同时来实现更多创新和突破。