面临的挑战：

来自海克斯康的解决方案：

转向节是汽车转向桥中的重要零件之一，保证汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。作为整车关键零件，连接包括制动盘、减振器、转向拉杆、上下摆臂、车轴等几个重要零件，承受复杂的载荷工况，在这些载荷的作用下，转向节本身会产生分布不均、大小不一的应力。利用海克斯康模拟仿真软件，可以有效分析转向节在各种工况下状态。

模拟仿真软件

•动力学分析

通过有限元仿真软件，可建立有限元计算模型并导入到ADAMS动力学分析模块，对不同的运动状态做分析，然后导入Nastran中，利用惯性释放法，对前轴及左右转向节强度进行求解。

前轴及左右转向节强度分析有限元模型

计算得出的载荷工况带入到Adams/Car动力模型当中去，经过计算，提取载荷分解载荷，计算载荷分解模型。最终得出各模拟工况下的载荷分解结算结果。

•疲劳分析

转向节是汽车转向的重要零部件，汽车行驶中转向节所受力为交变载荷。这种周期性的交变载荷是转向节疲劳失效的主要因素。即在这一过程中，即使名义应力低于材料的屈服强度，载荷的反复变化也会引起失效，导致产生裂纹，零件断裂，损坏。因此在设计之初对转向节进行疲劳强度分析是十分重要的。通常我们利用S-N曲线方式对转向节进行疲劳分析。此种方式可以对多种设计方案的结构形式进行评估，通过对比，找出最优方案。以下是通过联合仿真（Adams & Nastran），两组对比对转向节进行强度和耐久性分析。

疲劳分析之前的单位载荷下静强度分析要使用惯性释放法，以使转向节与其它部件的连接位置都能施加动载荷。动力学分析软件Adams可提供多种国标路谱或导入扫描采集的真实路面，建立虚拟试验场。

•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。

•热锻工艺模拟

实现热锻、开式模锻、闭式模锻、热挤压、模锻、锤锻、多向模锻等热成形工艺仿真分析。热锻工艺包括两种算法：有限单元法（FEM）和有限体法（FV），分别对应隐式非线性求解器和显示非线性求解器。两种算法可以相互切换，即使用有限体法（FV）可以快速高效的计算大变形金属材料流动和折叠，帮助用户判断金属的材料流动和折叠情况，同样使用有限单元法（FEM）也可以分析材料流动和折叠，但是计算效率稍微低点。这样用户可以使用两种算法交互优化模型。同样可以多工序连续仿真成形。

多向热锻成形

可以实现复杂变形；多个工具、多个方向作用变形，很好的、精准的控制各个工具的精准运动，实现容易，定义简单。

从加热分析到多次锻压工序，每次仿真分析都考虑上一工序的温度、应力、应变等结果分布，保证了和实际分析的对应，充分考虑各工序的变形过程和变形结果。

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