Fe-safe

Safe Technology 是设计和开发耐久性分析软件的技术领导者。目前世界上有超过 100 家公司把 Fe-safe 作为标准的耐久性分析工具，其中包括 Caterpillar Inc, Cummins Inc, International Truck & Engine Company, Dana Corp, SKF 和 Rolls Royce 。

新版本的 Fe-safe

Fe-Safe 世界上最先进的耐久性分析工具包。在 fe-safeWorks 耐久性分析产品和服务中， fe-safe 是旗舰性的产品。 5 版本中，在分析速度有了显著的提高，并且添加了很多新特征和一些独特的功能。用户界面的改进，使得 fe-safe 更容易使用。

更加强大的功能

增加的分析速度
快速识别非损伤节点的优化疲劳算法和独一无二的技术，使得 Fe-safe 在分析速度上取得了飞速的进步，并且在求解精度上没有作出任何的牺牲。对于某些分析，分析时间减小到原来的 40% 。
客户比较性的研究不断的显示出 Fe-safe 是最快的疲劳分析代码。耐久性评估程序现在可以更快的给出分析结果，缩减产品上市的时间，并且允许包含更多的附加分析条件。
默认的疲劳分析算法
基于选定的材料， Fe-safe v5 将自动选择最合适的疲劳算法，使得非专业用户可以自信的使用 Fe-safe 软件。在单个分析中，可以在模型的每个区域使用不同的算法和材料。这是 Fe-safe 独有的特点。
改进的载荷定义方法
同其它产品相比， Fe-safe 的载荷定义方法更具有代表性和广泛性。处理块过渡的方法被改进。可以在疲劳寿命分析中引入弹塑性残余应力，比如模拟加工过程和组装过程。

更多的功能

在 v5 中，引入了超过 100 个功能的改进，保持了最高级耐久性分析软件的领军地位。

主要的改进，其中许多是 Fe-safe 特有的，包括：
为每个组采用用户自定义的方法 – 允许为每个单元组定义不同的分析算法和不同的平均应力纠正。对于焊点连接，可以为每个焊点指定不同的焊接类型。

整个模型的附加分析输出，单个组或选定的单元，包括：
- 载荷敏感性
- 每块的损伤
- 寿命最差节点列表
- 临界平面方位
- 通过输出应力 - 时间和应变 - 时间历程，模拟 “ 虚拟应变计 ”
- 日志文件中增强的诊断输出

对于分析组，估计的或测量的残余应力可以用于定义单个的面内应力

可以分析多层的壳单元

Fe-safe/Rotate 附加模块对所有支持的平台可用。利用单个的有限元分析结果，
Fe-safe/Rotate 可以为轴对称组件（部件的组件）作快速简单的疲劳寿命分析。

对于所有支持的有限元分析工具， Fe-safe/TMF 附加模块支持热力疲劳分析

用户可以自定义有限元模型和材料的单位 – 用户可以选择英制或国际单位制。

用户可以自定义疲劳寿命的单位，比如小时、里、出动架次或操作次数，而不是简单的重复的载荷。

可以从列表中选择表面剖光类型，程序将自动的选择 Kt 值。用户可以自己创建表面剖光数据库。在 Fe-safe 中，包含三个基于公开发布数据的数据库。

强大的宏观记录和批处理功能，使得重复性的工作和日常分析可以非常简单的定义，并容易的运行

ABAQUS-Aqua

ABAQUS/Aqua 拓展了 ABAQUS/Standard 在海洋工程中的应用。它包括海洋平台导管架和立管的分析、 J 形管的拖曳模拟、底部弯曲计算和漂浮结构的研究。结构可以承受由稳定流和波效应引起的拖曳力、浮力和流体惯性载荷。还可以为自由水面以上的结构施加风载。 ABAQUS/Aqua 与 ABAQUS/Standard 其他的功能兼容，同时可以考虑静力、动力或频率分析中的线性和非线性效应。

周围介质

1. 流体分布 用户提供流体密度和引力常数，同时需要提供稳态流速度与相对海床的位置和高度的函数。
2. 波的分布 可以通过分析过程中计算的流体粒子速度、加速度和动力学压力，可以定义重力波。同时包含 Airy （线性）波理论和 Stokes 5 阶理论。 Airy 理论允许任意数量的波列沿不同的方向传播。单个波列用于 Stokes 非线性理论，适合于模拟深水或大浪的情况。另外，可以直接在固定的网格上指定波速、加速度和动力学压力，然后通过线性或二次插值得到感兴趣点的相应的值。用户还可以通过用户子程序，将其他类型的波载施加到结构当中。
3. 风的分布 因为 ABAQUS/Aqua 纪录自由表面的高度，而且还允许结构的部分浸没，所以风载只对结构暴露在空气中的区域有效。用户可以指定风速的分布，用于计算梁、管道和一维刚体单元的载荷分布。风的分布在水的自由表面以上的部分以指数函数的形式沿高度变化。在水平面上，风不发生变化。

载荷

除了 ABAQUS/Standard 提供的载荷形式（重力载荷、静水压力等等）， ABAQUS/Aqua 为部分或全部浸没的结构提供特定的载荷库。用户可以指定那些单元承受那些类型的载荷，比如浮力或拖曳力。基于单元的几何形状、流体属性、稳态流、波的形式和风速的分布，程序将自动确定载荷的大小和方向。
1. 拖曳载荷 利用 Morison 方程计算拖曳载荷。流体和风都可能在结构上产生拖曳载荷。流体表面之下的稳态流和波荷载引起流体拖曳力，它同时具有横向和切向的贡献；风载施加于结构在洋流表面之上的部分，只具有横向作用。在流体和结构之间，切向和横向的作用力同相对速度的平方成比例。
2. 浮力载荷 基于外露表面与垂直方向的取向计算浮力。默认情况下，提供封闭端条件。浮力可以用于梁单元、管道单元和弯管单元，还可以施加到刚体的表面用于研究浮动结构，比如张力腿平台和海船。拖曳力、浮力和点载荷可以施加于刚梁。可以得到刚体参考点瞬时的全部垂直载荷、剪力和翻转弯矩。当浮力载荷同波分布同时施加时，由静止表面干扰引起的动力学压力被添加到静水压力，用于计算总体浮力载荷。
3. 惯性载荷 惯性力是基于管道和周围流体相对加速度而引入的附加质量的贡献。拓展 Morison 拖曳方程，允许用户分离从稳态流引起的部分拖曳载荷和从波引起的部分拖曳载荷，然后在单个分析中独立地施加这些载荷。频率分析可以包含这些附加质量效应。

附加特征

1. 锚链 锚链用于海床管道的安装。它的重力与连接管道的漂浮设备的浮力平衡。 ABAQUS/Aqua 中，锚链被理想化为通过悬链线与管道相连的管道固定支座，适合于模拟管道的运动比锚链长度大很多的情况。
2. 各项异性海床摩擦 在分析管道直接位于地面或海床上的响应时，摩擦的影响将非常重要。阻碍管道横向运动的阻力大于平行于管道方向的阻力。各项异性摩擦模型可以分析这种效果。海床较软的自然现象可以通过在刚体表面使用软接触表面行为恒容易的模拟。
3. 桩脚连接单元 桩脚连接单元利用等效的弹塑性响应，近似的模拟某些海洋平台结构土壤 - 结构的接触。
4. 筒体结构的滑动线 通过 在其它的管道中拉伸管道，将管道从海床提升到海面。 ABAQUS/Aqua 具有专门模拟 J 形管拉伸的单元。
5. 自升式钻塔底座分析 利用特殊的单元模拟桩脚和海床的弹塑性接触
6. 缆绳单元 在底部弯曲分析中，通过缆绳在海床上拖动管道。

ABAQUS-Design

ABAQUS/Design 拓展了 ABAQUS/Standard 在设计敏感性分析（ DSA ）中的应用。设计敏感性，即设计参数与设计响应的梯度，有益于理解设计行为和预计设计变化的影响。对于基于梯度的优化设计，设计敏感性分析可以为 "instant re- analysis" 或 v 设计提供依据。

在静态分析或频率提取分析中， ABAQUS/Design 可以计算结构对于形状和材料参数的敏感性。敏感性分析使用半解析方法，因此不需要附加的总体刚度矩阵分解。在单元级别进行数值差分，默认情况下自动选择所需的小扰动，以达到足够的精度。
设计敏感性分析可以用于分析以下设计响应，比如：位移、应力和应变（包括主值和不变量）、反力、单元体积、接触压力和特征频率。
设计参数，如弹性或超弹性材料属性、定向、结点坐标、截面属性和横向剪切刚度等，将显著的影响实体、壳、薄膜、梁和桁架单元的响应。在大位移分析的敏感性计算中，可以考虑非线性几何效应。模型可以包含较小的有限滑动接触，其中摩擦系数可以同设计参数相关。敏感性分析可以被重启动。

默认的敏感性算法可以精确的计算敏感性，而不需要用户指定任何的控制数据。用户可以直接指定数值差分方法（向前或中心差分）和参数扰动的大小，在半解析的设计敏感性分析方法的求解精度和求解费用之间权衡。

ABAQUS/Design 提供全量的和增量的设计敏感性分析公式。增量公式设合于分析路径相关的解。设计敏感性分析的结果可以利用 ABAQUS/Viewer 查看。比如，可以绘制位移或应力的敏感性云图。还可以用编程的方式访问敏感性分析的结果。