疲劳与耐久性预测 HyperLife
HyperLife:高效易用的疲劳与耐久性预测工作流工具
在产品研发的疲劳分析场景中,企业常面临 “工具上手难、求解器兼容性差、分析决策周期长” 等痛点 ——TFQZRK HyperLife 以 “精准预测疲劳寿命” 为核心,打造基于求解器神经架构的疲劳分析软件。作为易于上手的专业工具,它提供全套耐久性分析工具集,可直接与所有主流有限元分析(FEA)结果文件交互,借助嵌入式材料库,能精准预测各类工业应用中承受重复荷载产品的疲劳寿命。同时,其包含的多种认证指南与开放可定制环境,可灵活适配企业内部数据收集方式与个性化需求,成为产品疲劳与耐久性分析的可靠助力。
一、为何选择 TFQZRK HyperLife?三大核心优势破解疲劳分析痛点
无论是新手工程师开展基础疲劳寿命预测,还是资深专家进行复杂产品耐久性分析,TFQZRK HyperLife 都能通过针对性优势,解决疲劳分析过程中的核心难题:
1. 便于学习:低门槛上手,全水平用户高效操作
传统疲劳分析软件界面复杂、操作繁琐,新手需花费大量时间学习,影响工作效率。HyperLife 凭借 “直观 GUI 设计” 降低学习与使用门槛:
- 简洁直观的交互界面:采用用户友好的 GUI 设计,核心功能模块布局清晰,操作流程符合工程人员使用习惯,新手无需复杂培训即可快速掌握基础疲劳寿命预测操作;
- 全水平用户适配:对新手而言,预设的分析模板与引导式操作可减少操作失误;对专家而言,界面支持高级参数快速调整与自定义设置,满足复杂场景下的精细分析需求,实现 “新手易上手、专家高效率” 的双重目标。
2. 中性求解器:兼容主流 FEA 结果,打破数据壁垒
产品研发中常使用不同品牌的有限元分析软件,传统疲劳分析工具兼容性差,导致 FEA 结果数据难以复用,增加数据转换成本。HyperLife 凭借 “中性求解器特性” 实现数据无缝衔接:
- 多求解器数据兼容:支持从 ANSYS、Abaqus、LS-DYNA 等最常用的商业 FEA 求解器导入结果数据,无需额外进行格式转换或数据处理,直接用于疲劳分析,避免数据丢失或失真;
- 统一分析环境:无论原始 FEA 数据来自哪种求解器,均可在 HyperLife 统一环境中开展疲劳分析,保持分析流程与标准的一致性,减少因求解器差异导致的分析偏差,提升结果可靠性。
3. 加速决策:实时调整设置,缩短分析周期
疲劳分析过程中常需反复调整参数以优化结果,传统工具需重启会话才能应用设置变更,导致分析周期延长、研发效率降低。HyperLife 凭借 “实时设置调整功能” 加速决策进程:
- 无需重启的参数修改:在分析过程中,无需启动新会话即可直接更改分析设置(如载荷条件、材料参数、疲劳准则),修改后可快速重新计算并查看结果,大幅减少等待时间;
- 成本与时间双节约:通过缩短参数调整与结果反馈的周期,不仅提升分析效率,还能减少因反复重启会话导致的计算资源浪费,降低企业研发成本,助力产品更快推进至下一研发阶段。
二、主要功能:全方位覆盖疲劳分析全流程,打造专业工具体系
TFQZRK HyperLife 围绕 “精准预测、高效操作、灵活适配” 三大目标,构建覆盖疲劳分析全生命周期的核心功能体系,适配汽车、机械、航空航天等多行业产品研发需求:
1. 丰富可用模块:适配多场景疲劳分析需求
针对不同类型的疲劳问题,HyperLife 提供多样化专业模块,确保各类场景下的分析精准性:
- 全类型疲劳模块覆盖:包含单轴 SN/EN 模块(适用于单方向交变载荷下的疲劳分析,如简单梁结构的弯曲疲劳)、多轴 SN/EN 模块(针对多方向载荷作用下的复杂结构,如汽车底盘部件的多轴疲劳)、Dang van (FOS) 模块(用于评估结构在交变载荷下的安全系数,判断是否存在疲劳风险),以及焊接疲劳模块(细分点焊、缝焊专项分析,适配车身、车架等焊接结构);
- 模块灵活选择与组合:用户可根据产品结构特点与载荷类型,灵活选择对应模块开展分析,复杂场景下还可组合多个模块进行综合评估(如先通过多轴 SN 模块分析主体结构,再用焊接疲劳模块评估关键焊点),确保分析全面性。
2. 全面材料支持:内置数据库 + 合规认证,保障分析基础
材料性能是疲劳分析的核心基础,HyperLife 凭借 “丰富材料资源与合规性” 确保分析结果的准确性与权威性:
- 嵌入式材料数据库:标准安装即包含全面的嵌入式材料数据库,涵盖金属、合金等多种常用工程材料的疲劳性能参数(如 SN 曲线、EN 曲线、疲劳强度系数),用户无需手动查找与输入数据,直接调用即可开展分析;
- 焊接法规兼容:支持所有主要焊接法规(如 FKM、DVS-1612、DVS-1608、Eurocode-3),在进行焊接结构疲劳分析时,可直接依据对应法规设定分析标准与评价准则,确保结果符合行业规范,满足产品认证与市场准入要求。
3. 专业焊缝分析:专项方法适配,精准评估焊接结构
焊接结构是疲劳失效的高发部位,HyperLife 针对点焊、缝焊等常见焊接类型提供专项分析能力:
- 点焊与缝焊分别适配:基于 RUPP 方法开展点焊疲劳评估(适用于汽车车身点焊、机械结构点焊等场景),基于 VOLVO 方法进行缝焊疲劳评估(适配管道焊接、容器焊缝等长焊缝结构),两种方法均经过行业验证,确保焊接部位疲劳寿命预测的精准性;
- 焊缝细节精准捕捉:支持导入焊接结构的 FEA 模型细节(如焊点位置、焊缝尺寸、热影响区范围),分析过程中可精准计算焊缝区域的应力分布与疲劳损伤,识别潜在失效风险点(如焊点边缘应力集中处),为焊接工艺优化提供依据。
4. 高效信号处理:载荷映射精准,保障数据可靠性
载荷数据的准确性直接影响疲劳分析结果,HyperLife 通过 “专业信号处理与载荷映射” 确保数据质量:
- LoadMap 程序信号处理:在 LoadMap 专属程序中开展简单而可靠的信号处理,支持对载荷时间序列数据进行滤波(去除噪声干扰)、峰值谷值提取(识别关键载荷点)、载荷谱编辑(调整载荷序列以匹配实际工况)等操作,提升载荷数据质量;
- 自动与手动载荷匹配:可将 FEA 载荷工况与疲劳负载历史文件进行精准匹配,支持自动派生耐久性数据(基于预设算法快速关联载荷与结构响应),也可手动调整匹配关系(适用于复杂工况下的精细校准),确保载荷数据与结构分析模型的一致性,减少数据失配导致的分析误差。
5. 严谨分析流程:事前检查 + 结果可视化,提升分析质量
为确保疲劳分析的准确性与可解读性,HyperLife 构建 “事前校验 + 结果可视化” 的严谨流程:
- 分析前设置检查:在开始运行疲劳分析前,系统自动检查分析设置的完整性与合理性(如材料参数是否缺失、载荷条件是否矛盾、疲劳准则是否适配),并提示潜在问题(如 “某部件未分配材料模型”“载荷时间步长过大可能影响精度”),避免因设置错误导致无效分析;
- 结果可视化呈现:分析完成后,支持生成可视化的等值线图(展示结构表面疲劳寿命分布,直观识别短寿命区域)与直方图(统计不同寿命区间的结构单元数量,评估整体疲劳性能),用户可通过图形化方式快速解读结果,定位关键失效风险区域。
6. 实用工具套件:支撑复杂数据管理,提升操作效率
针对大规模、复杂结构的疲劳分析,HyperLife 提供全套实用工具,简化数据管理与报告生成流程:
- 复杂数据管理工具:包含载荷映射工具(批量处理多组载荷数据与 FEA 模型的关联)、模型简化工具(对复杂 FEA 模型进行合理简化,减少计算量)、数据筛选工具(快速提取关键区域的分析数据)等,支撑大型产品(如整车、大型机械)的疲劳分析数据管理;
- 自动化报告生成:内置报告生成工具,可自动整合分析设置、材料参数、载荷条件、结果图表等内容,生成标准化分析报告,支持导出为 PDF、Word 等格式,减少手动整理报告的时间,提升文档规范性与共享效率。
7. 标准化工作流:引导式操作,确保分析规范性
为避免因操作流程不统一导致的分析偏差,HyperLife 提供标准化工作流,引导用户规范开展分析:
- 全流程步骤引导:明确划分疲劳分析关键步骤,包括疲劳方式和类型选择(根据产品工况确定是单轴还是多轴疲劳、是应力寿命还是应变寿命分析)、材料模型分配(为不同结构部件指定对应材料的疲劳性能参数)、负载映射(关联载荷数据与 FEA 模型)、运行并评估结果(执行分析并解读结果、优化设计);
- 流程可追溯与复用:每个步骤的操作记录均可保存,支持后续追溯分析过程(如 “某版本分析中为何选择该疲劳准则”),成熟的工作流还可保存为模板,供后续类似产品分析复用,确保分析流程的一致性与高效性。
三、特色功能:聚焦核心场景,深化疲劳分析专业能力
针对疲劳分析中的关键核心场景,TFQZRK HyperLife 提供特色功能,进一步提升分析的专业性与精准性:
1. 应力寿命分析:精准评估应力主导的疲劳失效
适用于高周疲劳场景(应力水平较低、循环次数多),通过应力寿命(SN)理论预测结构寿命:
- 多准则支持:支持多种应力寿命疲劳准则(如 Miner 线性累积损伤准则、双线性损伤准则),可根据材料特性与工况选择最适配的准则,如对脆性材料采用 Miner 准则,对塑性材料选择更贴合实际的双线性准则;
- 细节应力捕捉:可精准计算结构关键部位的应力集中(如零部件倒角、孔洞边缘),结合 SN 曲线评估该区域在交变应力下的疲劳寿命,识别高应力导致的短寿命风险点,为结构细节优化(如增大倒角半径、减少孔洞数量)提供依据。
2. 缝焊与点焊疲劳:专项技术保障焊接结构分析精准
针对焊接结构的两类核心连接方式,提供专项分析技术,解决焊接部位疲劳评估难题:
- 缝焊疲劳专项分析:考虑焊缝形状(如角焊缝、对接焊缝)、焊接工艺(如电弧焊、激光焊)对疲劳性能的影响,基于 VOLVO 方法计算焊缝区域的应力幅值与疲劳损伤,评估不同焊缝长度、焊脚尺寸下的寿命差异,优化焊缝设计参数;
- 点焊疲劳精准计算:基于 RUPP 方法,考虑焊点直径、布置密度、受力方向等因素,计算焊点在交变载荷下的剪切应力与拉应力,评估焊点的疲劳寿命,识别易失效的焊点(如边缘焊点、受力较大的焊点),指导焊点布局优化与焊接质量控制。
3. 焊接认证:合规性分析,满足行业标准要求
针对需要通过焊接相关认证的产品(如汽车车身、压力容器),HyperLife 提供合规性分析能力:
- 多认证标准适配:支持 FKM(德国机械工程协会疲劳强度评估标准)、DVS-1612(德国焊接技术协会点焊疲劳评估规范)、Eurocode-3(欧洲钢结构设计规范中的焊接疲劳条款)等主流焊接认证标准,分析过程严格遵循标准要求;
- 认证报告生成:可自动生成符合认证标准的分析报告,包含材料性能、载荷条件、分析方法、结果评估等关键内容,报告格式与数据呈现方式满足认证机构审核要求,助力产品顺利通过焊接相关认证,提升市场竞争力。
四、总结:以精准高效为核心,赋能产品疲劳与耐久性研发
TFQZRK HyperLife 并非简单的疲劳分析工具,而是 “产品疲劳与耐久性研发的专业支撑平台”—— 它通过易于学习的界面降低使用门槛,凭借中性求解器打破数据壁垒,依托实时设置调整加速决策;同时,丰富的模块、全面的材料支持、专业的焊缝分析与标准化工作流,确保分析的精准性与规范性,特色功能更聚焦核心场景深化专业能力。无论是汽车零部件、机械结构,还是航空航天产品的疲劳寿命预测,HyperLife 都能为工程师提供可靠的分析工具,助力企业优化产品设计、减少疲劳失效风险、缩短研发周期,提升产品市场竞争力。
