面临的挑战：

来自海克斯康的解决方案：

•    安全性分析模块

航空发动机叶片在高速运转状态下，鸟体撞击会造成非常严重的损伤。从损伤形式上来说，主要包括鸟体与多个叶片连续碰撞，导致的叶片产生大变形、甚至断裂，以及叶片断裂后转子的不平衡转动。而叶片在断裂后，其主体碎片会撞击机匣。断裂的叶片在高速运转状态下，会沿着切线方向飞出，并与周围叶片发生碰撞，导致周围叶片不同程度的损伤，残余叶片会以高速撞击机匣，对机匣造成侵彻损伤。由此看来，叶片抗鸟撞设计及机匣的包容性设计为设计者提出严峻考验。

鸟撞及机匣的包容性分析流程

鸟撞分析可以模拟飞鸟与叶片相撞瞬间，叶片变形，断裂的发生过程。

创建鸟撞分析模型

鸟撞分析结果

包容性分析可以得到叶片与机匣的整个碰撞过程，可以得到叶片的运动轨迹，对机匣的冲击力，以及二次碰撞断裂情况。可以计算得到机匣在叶片的冲击下，应力应变的大小以及失效的情况。

包容性分析

不平衡响应分析1

不平衡响应分析2

•    振动分析模块

叶片的安全可靠性直接影响机组的运行安全。目前已知的叶片断裂事故大多数是由于叶片振动所致，主要原因是叶片工作时受到汽流激振力作用，产生受迫振动，由此产生相当大的动应力，使叶片疲劳损坏。

海克斯康拥有针对叶片模态及动响应计算的独特算法与模型，精确地计算叶片的静态和动态应力状况。

自由叶片，常温下前十阶固有模态：

静频模态                      动频模态

整级叶片，考虑接触效应的动响应分析：

         整级叶片模型                接触效应：间隙方向变形云图

•    热模锻仿真模块

热模锻仿真是当今CAE领域不可分割的一环。 本软件模块将便捷、直观、易用集成在一起，为热锻工艺的优化设计提供高质量的指导和预测。它能够过减少开发循环次数降低研发成本、降低试验成本，缩短新品上市周期。优化模具使用寿命，降低模具成本；提高机器利用率，从而降低固定成本；提高材料利用率，降低生产成本（比如减少毛刺等）；优化工艺过程，降低制造成本；提高单个工艺过程的效率，降低能源成本。同时提高工艺稳定性，提高了目标工件质量；

热锻模块可对零件制造的整个热锻工艺链进行全方位仿真：比如从坯料下料开始，承接坯料初始热处理、镦粗、预成形和终锻、修边、冲压、校正、冷却、最终热处理等。主要用于高于再结晶温度成形的工艺仿真，除热模锻成形仿真之外，模块中还包含了切边、加热、冷却、磨具应力分析等一系列与热锻相关的仿真模块，满足全方位的仿真需求。 除此之外，还支持其它类似的热挤压成形仿真：比如说轧制工艺仿真。该模块不仅可以对坯料的轧制过程进行仿真，还可在一定精度上还原轧机和轧辊的复杂运动，并对模具应力进行分析，还可非常精准的还原设备运动规律。用户可按需对模具的运动进行方便的定位，一旦定义后，软件会自动将运动规范保存到数据库中以备后续使用，协助进行模具设计。

用户通过仿真将实际的测试和优化搬运到虚拟电脑中，大大节约了成本。

热锻模块采用独有的双求解器（FE和FV）求解技术，内置强大的冲压、摩擦数据库，且支持简便的用户自定义材料数据输入，能够为用户提供非常全面、快速、准确的仿真。轻松打破2D与3D直接的仿真界限，在工艺链中进行2D和3D的混合仿真，或进行全工艺的3D仿真，实现工艺链无缝对接计算，结果自动传递。双求解器优势互补，使用FV求解器可进行可靠、精确的皱褶检测，通过FE保证高效的求解速度，能够有效应对各种任务：模具、设备刚度的快速定义；工艺过程的鲁棒性分析；对CAD数据格式进行自动离散；通过模具应力分析功能，可对模具见的装配关系所产生的应力进行仿真；基于非耦合仿真方法进行模具应力仿真；定义弹簧模具；实现冲孔、修边仿真并简便转换模具类型（将模具类型转变为可变形模具或带传热的刚性模具）；无飞边精细模锻；考虑压力机挠度的仿真设计；进行压力演变预测分析；弹塑性热力耦合材料模型；预测回弹和残余应力；对机械连接结果进行虚拟拉伸试验；进行带结果的后处理装配计算；并能根据分析结果，自动生成结果评价报告。

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