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fe‑safe/Rotate 是 fe‑safe 中专门用于旋转对称结构的疲劳分析附加模块

2026-2-26 10:22:05      点击:
fe‑safe/Rotate 是 fe‑safe 中专门用于旋转对称结构的疲劳分析附加模块,核心是利用轴对称 / 扇区对称性,大幅提升车轮、齿轮、轴、盘、叶轮等旋转部件的疲劳分析效率。

一、核心定位与原理

  • 定位:旋转机械专用疲劳模块,解决 “旋转一周” 的循环载荷疲劳问题。
  • 核心原理
    • 基于1 次静力有限元计算,自动生成旋转一周的全周应力场
    • 利用轴对称 / 扇区对称性,将全周载荷谱压缩为1 个扇区的计算。
    • 自动生成不同旋转角度下的应力结果,构建完整循环载荷谱。

二、核心功能

  1. 模型类型支持
    • 完整模型、半模型、扇区模型(奇 / 偶对称)。
    • 完美适配:车轮、齿轮、轴承、轴、盘、叶轮、曲轴法兰、凸轮轴等。
  2. 载荷与分析流程
    • 一次 FEA,全周疲劳:仅需 1 个静力载荷步,自动生成旋转一周的循环载荷。
    • 自动旋转应力场:基于扇区结果,插值生成全周任意角度应力。
    • 多轴疲劳计算:调用 fe‑safe 核心的多轴 / 临界平面算法,计算寿命与损伤。
  3. 效率优势
    • FEA 规模大幅降低:扇区模型比完整模型小得多,求解更快。
    • 后处理效率提升:仅需处理扇区结果,自动扩展到全周。
    • 结果文件更小:避免存储全周大量重复应力数据。

三、典型应用场景

  • 汽车 / 工程机械:车轮、轮毂、半轴、齿轮、曲轴、飞轮、离合器盘。
  • 航空航天:发动机盘、叶片、轴、涡轮盘、压气机盘。
  • 能源装备:风电轮毂、发电机转子、泵轮、叶轮。
  • 通用机械:轴承座、联轴器、法兰、旋转密封件。

四、与 fe‑safe 核心模块的关系

  • Rotate 是附加模块,必须依赖 fe‑safe 核心模块运行。
  • 核心模块提供:多轴疲劳算法、材料库、雨流计数、损伤累积、后处理。
  • Rotate 提供:旋转对称载荷生成、扇区‑全周映射、旋转部件专用流程

五、一句话总结

fe‑safe/Rotate 让旋转对称结构的疲劳分析从 “全周多次 FEA” 变成 “1 次扇区 FEA + 自动旋转”,显著提速、降本、提效