内燃机曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究现状与展望

何联格，苏建强，周 蓝

（1.重庆理工大学 车辆工程学院，重庆 400054；2.汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室，重庆 400054）

内燃机是大国重器的核心，随着内燃机向高强化、高功率密度发展，缸内燃气燃烧所产生的爆发压力成倍增加，致使曲轴的工作条件更加苛刻，对曲轴可靠性要求进一步提高。曲轴作为内燃机的关键结构件，能否准确预测其结构可靠性成为制约内燃机整机可靠性的关键。目前，采用数值仿真计算预测曲轴的结构可靠性，是世界上公认的比较有效的方法，可为曲轴结构可靠性设计提供理论基础，延长内燃机的使用寿命、提高整机运行平稳性、安全性，其社会和经济效益显著。

本文中根据国内外内燃机曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究进展，主要论述了曲轴的静力学、模态、扭振、协调变形、疲劳以及考虑强化工艺的结构可靠性数值仿真计算分析的研究现状，指出了其发展趋势，提出研发我国自主化曲轴结构可靠性仿真计算标准的急迫性，以期全面提升我国内燃机整机结构可靠性水平。

1 曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究现状

1.1 数值仿真计算模型

曲轴的结构可靠性数值计算分析所采用的计算模型主要有3种［1-2］。第1种是1／4或1／2曲拐模型，主要考虑弯曲载荷作用，并认为曲轴的形状和作用载荷相对于曲拐平面对称；第2种是单个曲拐模型，用于分析曲轴上受载最严重的曲拐，这种模型的优点在于计算规模小，但其很难正确确定主轴颈剖分面处的边界条件，剖分面距离过渡圆角很近也会影响计算精度；第3种是整体曲轴模型，是进行曲轴结构可靠性数值计算分析最符合实际的计算模型，计算精度最高，但由于计算复杂，需要对曲轴的整体模型作一定程度的简化。

1.2 曲轴静力学分析

有限单元法的应用，可以比较准确地对曲轴进行静强度分析，找出应力集中源，同时可以优化曲轴结构。在静力学分析过程中，需要对模型施加准确的边界条件，由于曲轴作用载荷复杂，所以很多学者在处理边界条件时做了一些简化。有限元分析中，边界条件一般有力边界条件和位移边界条件，对曲轴进行静力学分析时，其力边界条件通常是假设载荷沿连杆轴颈和主轴颈轴线方向按二次抛物线规律分布，沿轴颈圆周120°范围内按余弦规律分布［3］。在文献［3］的研究基础上，Parasa L等［4］在考虑了曲轴弯曲应力的条件下采用有限元法分析了单缸曲轴强度，并将计算结果与传统方法进行了比较，验证了有限元方法的可靠性。对于位移边界条件，在早期研究中，一般把主轴承视为刚性，对主轴颈施加刚性约束，但这样施加的边界条件不够准确，影响计算结果的可靠性，为了能够使曲轴的位移边界更符合实际，徐中明等［5］基于有限元法对曲轴进行静强度分析时选取了单个曲拐模型，在曲轴两侧轴承处施加约束，约束了主轴颈在直角坐标系下的3个平动方向的位移，校核了球墨铸铁和40Cr两种材料所对应的曲轴应力集中部位的静强度安全系数，结果表明40Cr符合设计要求。杨志慧等［6］在对柴油机曲轴进行有限元分析时，考虑了接触问题，采用了弹性支撑约束，在曲轴主轴颈上的所有节点上施加弹簧支座，分析了不同的圆角大小和曲柄臂厚度对曲轴应力应变的影响。Yu S H等［7］应用ANSYS软件，对某60°夹角V6车用汽油机的错拐曲轴进行了不同极限工况下的有限元计算，对该曲轴的载荷和约束条件做了较为详细的讨论，得到了该错拐曲轴的应力分布，并校核了其静安全强度，计算结果及分析表明，该曲轴静强度在许用范围，能满足运行工况要求。

曲轴的静力学分析可以为曲轴的优化设计和疲劳强度校核提供理论依据。董昊轩等［8］对曲轴进行了静力学计算，对应力最大区域的疲劳安全系数进行了校核，得出了连杆轴颈变化与疲劳安全系数的关系；Thejasreea P等［9］对单拐曲轴模型进行了静力学分析，发现应力集中区域位于曲柄销和主轴颈的过渡圆角上。

以上研究都在在静力学分析的基础上，对曲轴结构进行了优化。

1.3 曲轴动力学数值仿真计算

对曲轴进行模态分析，可以得到其各阶的固有频率和振型，并且可以为后续的动力学分析奠定基础。模态分析有自由模态和约束模态两种。曲轴的自由模态振动形式有弯曲振动、扭转振动以及两者叠加的振动；约束模态主要为弯曲振动。陈然等［10］使用ANSYS软件对内燃机曲轴进行模态分析，得到了自由模态和约束模态的前8阶非零频率振型，并且做了对比，结果表明约束条件对曲轴本身的固有频率影响较大，可以通过改变约束方式来提高固有频率。王启兴等［11］对柴油机曲轴进行了模态分析，得到了自由模态和约束模态的前6阶非零频率振型，发现曲轴在低阶频率下以弯曲变形为主，高阶频率下以扭转变形和弯曲扭转叠加变形为主。

曲轴扭转振动时，会产生很大的噪音，增加内燃机零部件的磨损，严重时会导致曲轴断裂。因此，对曲轴轴系进行扭振分析是非常有必要的，通过扭振分析可以得到其扭转应力、振型以及振幅，评价曲轴工作的可靠性。刘五一［12］建立了矿用车辆内燃机曲轴的扭振模型，并且对曲轴扭振特性进行了仿真分析计算，确定了内燃机使用转速范围内的扭振节点应力，结果表明，通过降低减振器固有频率，可以有效提高减振皮带轮与曲轴连接处螺栓的安全系数。

为了进一步提高曲轴动力学仿真计算结果的可靠性，需要建立曲轴扭振系统耦合模型进行仿真计算，使仿真计算的边界条件更加趋于精准。王小莉等［13-14］建立了内燃机前端附件驱动系统和曲轴扭振系统的耦合模型，研究了耦合系统的动态负载波动对曲轴扭振的影响，结果表明：低频激励不会引起曲轴系统的扭振，高频激励会同时引起曲轴扭振系统和前端附件驱动系统的共振，且前端附件驱动系统对曲轴扭振有一定的衰减作用。同时，又对装有n级橡胶阻尼式扭转减振器的内燃机曲轴系统进行了扭振分析和计算，得出以控制曲轴在单简谐激励下各共振峰最小为目标优选出的减振器，对控制内燃机曲轴的第一阶固有振动较为有效，但这样会导致减振器固有频率处的共振，使曲轴的扭振恶化。

曲轴在内燃机运转过程中承受着随时间周期性变化的交变载荷，这种交变载荷的作用使得曲轴和主轴承受到不同程度的变形，且关系到内燃机的安全性和稳定性，对曲轴和主轴承结构之间的动力学特性特别是彼此之间变形的协调性分析已成为内燃机可靠性工程中的重要课题［15］。何芝仙等［16］采用ADAMS软件和ANSYS软件，辅以手工编程相结合的方法，研究了计入轴瓦变形时某四缸柴油机曲轴动应力分析和疲劳强度计算问题，研究表明：计入轴瓦变形，主轴承最小油膜厚度大幅度下降，最大油膜压力大幅度上升，曲轴动力学响应和危险点的动应力也发生变化，曲轴疲劳寿命下降了15.6%。

1.4 基于宏观力学方法的曲轴疲劳仿真计算

内燃机实际运行的过程中，曲轴主要承受弯曲和扭转载荷，而曲轴的主要失效形式为弯曲疲劳破坏。国内外很多学者对曲轴的疲劳极限、疲劳寿命、疲劳断裂等方面做了一定的研究。

Chen X P等［17］针对曲轴疲劳极限载荷预测问题，提出了疲劳分析的有限元建模方法与分析策略，该方法可以对曲轴进行静态、模态、疲劳和多体动态响应分析，有助于改进疲劳极限载荷分析方法。孙嵩松等［18］使用有限元法对曲轴进行弯矩载荷作用下的应力分析，确定曲轴弯曲疲劳的临界平面和疲劳损伤类型，通过对比多轴疲劳模型和名义应力法对同种材料、不同结构的曲轴疲劳极限载荷进行预测的试验数据，得出基于KBM（Kandil-Brown-Miller）的多轴疲劳模型，能够准确地预测不同圆角半径的曲轴疲劳极限载荷。鲍珂等［19］针对谐振式曲轴弯曲疲劳试验系统两自由度等效简化模型，进行受迫振动响应的理论分析和试验系统的有限元模态计算，进一步采用模态叠加法进行曲轴弯曲疲劳试验瞬态动力学计算，得到系统位移响应，最后通过模态扩展计算得到圆角危险截面圆弧上各点在疲劳试验过程中的弯曲正应力幅值，从而获得试验中不易准确测定的曲轴弯曲疲劳应力。Yang J等［20］对某汽油机工作条件最差的曲柄臂进行有限元分析，采用强制位移法计算曲柄循环应力过程，然后基于有限元的分析结果和荷载历程进行疲劳分析，该疲劳分析方法通过计算最恶劣条件下工作的曲柄臂的强度，来表征整个曲轴的疲劳强度，并且根据疲劳试验结果与计算结果的一致性，验证了该方法在工程中的可行性。

在曲轴疲劳数值仿真计算中，能够准确预测曲轴的疲劳寿命对曲轴结构可靠性至关重要。基于名义应力的应力-寿命（S-N）方法是目前应用范围最广泛的疲劳分析方法，其准确性高、可用性强。冯国胜等［21］建立了内燃机缸内燃气最大爆发压力分别为15.5 MPa和16.5 MPa、一缸点火及二缸点火共4个工况下曲轴有限元模型，通过分析计算得出了4个工况下曲轴的疲劳寿命，发现曲轴疲劳破坏最先产生在曲柄臂和曲柄销的过渡圆角处。Witek L等［22-23］采用有限元法对曲轴进行非线性静力分析，结果表明内燃机工作期间，高应力区位于裂纹萌生区，得出了曲柄销圆角区域材料的高周疲劳是造成早期疲劳失效的主要原因，且提出了提高曲轴疲劳寿命的措施。同时，又对柴油机曲轴分别进行了失效分析、应力分析以及模态分析，结果表明：当柴油机以最大功率工作时，曲轴高应力区位于裂纹源以外的另一个区域，早期失效的主要原因是曲轴发生共振，且与共振振动有关的高周疲劳使曲轴的疲劳寿命降低。Joao G等［24］在整个燃烧循环中对船用柴油机曲轴的应力集中区域进行有限元分析，并采用应力-寿命理论预测了曲轴的疲劳寿命，得出可以通过增加曲柄臂宽度提高曲轴的疲劳性能，且指出在曲轴设计中要考虑过渡圆角处滚压或喷丸等工艺强化产生的残余应力。

由于S-N方法只适用于弹性应力和应变状态，不考虑弹塑性循环应力-应变，而应变-寿命理论可以对应力集中部位和危险点进行定量的寿命评估。鲍珂等［25］针对圆角滚压铸铁曲轴，建立了与其对应的滚轮-阶梯轴三维柔-柔接触有限元模型，并且在模拟滚压过程中得到了圆角滚压残余应力，然后对曲轴单拐进行了试验弯曲载荷下的有限元受力分析，最后将计算得到的滚压残余应力处理为平均应力，利用材料应变-寿命理论进行局部应力应变法疲劳分析，得到了裂纹萌生位置和疲劳寿命，计算结果与弯曲疲劳试验结果相符。孙楠楠等［26］运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命，并且考虑了曲轴的淬火残余应力，将计算结果与实验结果进行对比，证明了应变 寿命理论能够应用于曲轴的寿命预测中，并且对模型进行修正，且后者的计算结果优于原模型。Fonte M等［27］运用应变-寿命理论分析了某四缸柴油机曲轴的失效原因，发现曲轴在交变弯曲载荷作用下发生疲劳断裂，主要位置为曲柄销与主轴颈的过渡圆角处，在该位置产生了疲劳裂纹。

为了克服疲劳试验周期长、成本高的问题，国内外研究者们提出了等效标准缺口件的方法，该方法可以将经过特殊工艺处理的实际构件等效为相同材料、相同工艺处理的标准缺口件，从而消除材料分散性和制造加工工艺等因素对等效疲劳分析结果的影响，能够更准确、更有效地预测曲轴疲劳极限［28］。李建锋等［28］采用有限元方法分析了曲轴的受力状态，且以此为基础分别设计了适用于该曲轴的圆形缺口件和椭圆形缺口件，通过优选设计后对椭圆形缺口件有限元计算，并与曲轴疲劳试验中圆角应力测试结果进行对比，验证了应用椭圆形缺口件进行曲轴疲劳分析的可行性。刘震涛等［29］针对曲轴疲劳极限载荷难以在设计阶段快速准确获取的问题，利用有限元法和缺口疲劳的相关理论，将曲轴作缺口件处理，建立了相应的缺口疲劳系数模型，分析了2款材料属性一致、结构不同的曲轴的疲劳特性，结果表明：基于Peterson缺口疲劳模型预测曲轴的疲劳极限载荷具有一定的精确度，该方法能够较快地确定曲轴的疲劳极限载荷，具有很高的工程价值。

应用断裂力学方法亦可以对曲轴疲劳寿命进行预测分析。Metkar R M等［30］对单缸柴油机曲轴的疲劳断裂寿命预测的3种方法进行了比较研究，即断裂力学方法、线弹性断裂力学方法（linear elastic fracture mechanics，LEFM）和临界距离法（critical distance approach，CDA），这些方法可以预测裂纹增长、失效所需时间以及寿命评估的其他重要参数。研究结果表明：在预测曲轴寿命时，与CDA方法相比，LEFM的预测低估了部件的寿命。常志刚［31］通过测量裂纹萌生区的几何特征，并将其作为曲轴裂纹体的仿真建模输入，应用有限元数值仿真计算方法获得了萌生区裂纹前缘的应力强度因子，结果表明裂纹萌生阶段，裂纹表面点的应力强度因子大于中心点且裂纹沿表面扩展速率高于中心。Fonte M等［32］对某柴油机和汽油机的2种曲轴进行了失效分析，结果表明，裂纹都是从曲柄销过渡圆角处扩展而来，且裂纹前缘形状都为对称的半椭圆形，断口分析表明疲劳断裂是2个曲轴的主要失效机理；并且得出，曲轴在工作过程一直旋转，可能产生主轴颈轴承的错位而损坏，因此，曲轴的主轴颈轴承的正确对准在提高疲劳寿命方面起着重要作用。

1.5 基于微观力学方法的曲轴疲劳仿真计算

随着计算机技术和材料试验测试技术的发展，对曲轴的疲劳分析方法由宏观力学深入到了微观力学。微观力学主要研究材料内部原子的位错与滑移等晶体尺度内的断裂过程。Li W等［33］从化学成分、力学性能、宏观特征、微观结构和有限元分析计算等方面分析了某曲轴断裂的原因，分析结果表明：具有明显疲劳裂纹的曲轴属于疲劳断裂，主轴颈错位使过渡圆角处产生应力集中，可以通过提高曲轴表面质量，降低表面粗糙度提高其可靠性。张国防等［34］针对某载重汽车曲轴发生断裂问题进行了失效分析，通过断口宏观及微观观察、金相组织检验、力学性能检验与有限元数值仿真计算等综合分析，得出该曲轴断裂形式为疲劳断裂，且断裂的直接原因是主轴颈表面碰磨使渗氮层产生裂纹，而热处理后金相组织不符合要求是曲轴疲劳强度降低的重要原因。Mateus J等［35］针对某涡轮增压柴油机曲轴发生断裂，通过断口分析、金相组织分析以及数值仿真计算，分析了曲轴的失效模式及裂纹萌生点的应力状态，结果表明曲轴断裂为疲劳断裂，产生断裂的原因是裂纹萌生点的缺口和曲轴主轴颈轴线的偏移。

1.6 基于细观力学方法的曲轴疲劳仿真计算

细观力学的研究内容包括细观塑性理论和细观损伤力学等。细观塑性理论从位错、滑移、单晶和多晶不同层次探讨塑性变形的物理规律，细观损伤力学从孔洞、微裂纹、局部化带、界面失效等细观损伤基元出发定量地刻划固体破坏行为的孕育和发展过程［36］。Dunand等［37］采用剪切修正GTN（Gurson-Tvergaard-Needleman）细观损伤模型模拟并预测了具有复杂应力三轴度状态的拉伸和冲压试验板材断裂行为，通过数值模拟计算验证了理论模型的正确性。王虎［38］对随机动载荷激励下飞行器典型结构进行振动疲劳寿命分析，提出了一种基于细观力学的损伤模型。该模型基于宏观单元与细观RVE的响应映射关系，将宏观疲劳问题转化为细观RVE的损伤破坏问题，认为振动疲劳寿命等于细观RVE的失效寿命，并以“九宫格壁板”加筋结构为例进行了验证，结果表明：使用Lemaitre多轴等效准则确定结构危险位置结果更为准确，且细观损伤模型的寿命预估结果误差更小，二者的结合使用可以得到更为理想的寿命预估结果。

刘金祥等［39］通过微观组织观测，研究了微观缩松对蠕墨铸铁材料微观组织的影响，并基于有限元计算细观力学方法，建立了含微观缩松缺陷的材料代表性体积元RVE模型，REV模型实现了微观缺陷位置和大小的随机性分布，通过在该模型上施加周期性边界条件和拉伸位移载荷，研究了微观缩松对蠕墨铸铁材料宏观力学性能的影响。目前，基于细观力学方法对曲轴进行疲劳分析的研究甚少，应用细观力学方法对圆角滚压后的曲轴进行疲劳分析将会是曲轴疲劳仿真计算的一个重要发展方向。

1.7 曲轴的工艺强化数值仿真计算

为了保证内燃机工作的可靠性，使曲轴有足够的强度、刚度以及耐磨性，必须对曲轴进行表面强化工艺处理，而滚压、喷丸、感应淬火、渗碳、磨削等强化处理工艺已成为企业应用的主流工艺。

在圆角滚压工艺研究中，冯美斌等［40］采用切线滚压、半精磨后滚压和沉割滚压对曲轴过渡圆角进行强化，结果表明，这3种方法都可以提高曲轴的疲劳强度且沉割滚压强化效果最好。Spiteri P等［41］对滚压后的曲轴进行三维弹塑性有限元分析，得到了圆角表面到深度的正应力分布，以及圆角滚压过程中曲轴圆角附近的残余应力分布，通过曲轴圆角表面上的SWT（smith-watson-topper）等效应力和有效应力强度因子范围评估曲轴的疲劳极限，结果表明，基于裂纹建模技术得到的有效应力强度因子范围与试验数据有合理的相关性。Gülçevik等［42］基于曲轴试验台的有限元建模，对球墨铸铁曲轴在圆角滚压和非圆角滚压条件下的疲劳极限进行了评估，发现圆角滚压工艺显著提高了疲劳强度，而引起疲劳强度提高的主要因素是滚压过程引起的残余压应力、表面硬度增加和位错密度增加。Ho S等［43］提出了一种新的、高效的曲轴滚压工艺优化方法，采用非线性有限元分析方法对曲轴滚压过程中的应力分布进行了近似计算，采用裂纹建模技术估算等效应力强度因子范围，基于均匀设计方法建立了响应面有限元模型，采用蒙特卡罗模拟技术得到了可靠性最高、变异系数最小的最优设计。刘荣昌等［44］借助曲轴圆角滚压显式动力学分析模型，通过控制滚轮绕曲轴轴颈的旋转模拟曲轴圆角滚压的实际工况，得到了圆角部位应力沿层深的应力分布规律，研究了进给量和滚压道次对残余应力分布的影响，结果表明：圆角滚压后产生了足够强度和分布区域的轴向压应力，有利于抵消曲轴工作状态下承受弯曲载荷所产生的拉应力，显著提高曲轴弯曲疲劳强度。张小红等［45］选用气体软氮化+表面滚压、离子氮化+表面滚压强化、高频淬火+表面滚压强化3种曲轴复合强化工艺，通过仿真计算对比分析了3种复合强化工艺对提高曲轴疲劳极限的影响，发现气体软氮化+表面滚压对提高曲轴疲劳极限效果最好。

在喷丸强化工艺研究中，尹建君等［46］应用ABAQUS软件进行曲轴圆角喷丸仿真计算，同时对喷丸前后以及抛光后的曲轴圆角进行了残余应力测试，发现喷丸处理后圆角应力状态发生改变，可有效地提高曲轴的疲劳寿命。孙献凯等［47］为了提高曲轴的疲劳强度，提出了一种中频淬火后进行喷丸处理的工艺强化方法，该方法可以显著提高轴颈平直段的表面压应力，且能改变圆角处的残余应力状态，从而提高曲轴的疲劳强度。由于裂纹萌生经常沿着弯曲区域或结构部件的圆角发生，Anoop Vasu等［48］建立了曲轴圆角凹凸几何模型，研究了圆角激光喷丸对曲轴疲劳寿命的影响，并与平面几何模型比较，研究了曲率对激光喷丸处理的影响，结果表明，增加凹模型中的曲率半径会减小圆角中产生的压缩残余应力，增加凸模型的曲率半径会增加圆角中产生的压缩残余应力。

在淬火强化工艺研究方面，杜永辰等［49］对某曲轴单拐淬火前后圆角处的应力状态进行模拟，结果发现，通过表面强化电磁感应加热淬火后产生残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度，为曲轴的抗疲劳设计提供依据。张晓阳等［50］研究发现材质为20Cr的曲轴渗碳后直接淬火不能细化钢的晶粒，表面残留奥氏体较多，硬度较低，表面应力较大，容易在喷砂后产生裂纹，于是改进了强化工艺，渗碳后缓冷至室温，重新加热淬火+低温回火，改善了渗层组织，细化了晶粒，这样虽增加了生产周期和成本，但可以提高曲轴的使用寿命。

丛建臣等［51］对曲轴加工工艺进行了研究，主要分析了不同磨削参量对曲轴圆角和侧台残余应力分布的影响规律，试验研究表明，磨削速度、磨削进给量和磨削余量对曲轴圆角残余应力影响较小，对侧台残余应力影响较大。但此研究只能通过试验进行，需要耗费一定的时间和成本，如果能够采用数值仿真计算方法对其进行仿真计算分析，可以降低生产成本并缩短时间。

内燃机中的大多数曲轴采用锻钢制造，由球墨铸铁材料铸造而成的空心曲轴在降低曲轴质量的同时可以降低生产成本，如果能够保证其具有足够的强度和良好的抗疲劳性能，空心曲轴在未来内燃机上的应用将更为广泛。目前，已有采用高强度球墨铸铁的空心铸造曲轴应用于汽油机中，但对柴油机来说，仍是一个挑战。BASIC M等［52］采用数值仿真计算的方法，研究了瞬态条件下空心曲轴的局部变形，及该变形对耐久性和滑动轴承性能的影响，分析时考虑了空心销与连杆、轴颈和发动机之间的全弹性面对面接触，并将此研究方法与结合了有限元分析和多轴疲劳评估的标准方法进行对比，结果表明，标准方法低估了销孔内表面的拉伸应力和压缩应力，指出了在空心曲轴的孔区域耐久性研究中采用面-面弹性流体滑动轴承模型的必要性。

2 结束语

1）曲轴结构可靠性仿真计算的发展趋势

曲轴结构可靠性数值仿真计算总体上呈现边界条件精准化、计算方法多样化和学科知识交叉化的发展趋势。

随着内燃机向高强化和高功率密度方向的发展，在保证曲轴结构可靠性数值仿真计算效率的前提下，如何提高仿真真实性以及提升仿真精度已成为曲轴结构可靠性数值仿真计算亟需解决的关键问题。同时，不同类型曲轴的数值仿真计算边界条件、不同仿真类型的计算方法和多学科知识的交叉将推动曲轴结构可靠性仿真计算的多样化，以适应未来曲轴结构可靠性仿真的复杂、个性化工程需求。

2）我国自主化曲轴结构可靠性仿真计算能力

从国内外研究现状可以发现，我国曲轴结构可靠性仿真计算水平相对比较落后，其原始技术几乎从国外引进，不仅耗资巨大，而且技术核心仍然掌握在国外企业手中，这同时影响到我国内燃机制造业。为此，必须立足国情，针对我国汽车保有量大的特点，集中产学研用等行业优质资源，完善协同创新体系，在已有基础上开展持久、全面、深入的理论研究和技术攻关工作，以打破国外技术封锁，全面提升我国曲轴结构可靠性仿真计算能力。