加拿大設(shè)計與制造部門專注于對您而言至關(guān)重要的最新軟件和產(chǎn)品

加拿大設(shè)計與制造部門專注于對您而言至關(guān)重要的最新軟件和產(chǎn)品。深入探索生成設(shè)計，電子元件，3D打印，快速原型設(shè)計和機器學(xué)習(xí)等令人興奮的創(chuàng)新。學(xué)到更多!例如，根據(jù)MacNeal-Schwendler公司的Ken Blakely，工程師現(xiàn)在可以在運行MSC / NASTRAN的中型工作站上處理具有幾十萬個自由度的模型。“五年前，這些是用于大型機的大型模型。”現(xiàn)在，MacNeal-Schwendler推出了適用于Windows的MSC / NASTRAN，將其超級計算機級軟件的相同功能引入奔騰PC。“我們減少了進行分析的障礙，”他說。

“在1987年，每個人都認為我們可以在386臺PC上做到6,000到10,000度的自由，”Dearth回憶道。“這個問題會持續(xù)幾天，但我們可以做到。”

最近，Dearth在Pentium PC上使用Algor FEA軟件對航空航天承包商的壓力艙壁進行了靜態(tài)分析。“它差不多有5萬個自由度，并且在不到一個小時的時間里就完成了，”Dearth說。“這絕對是驚人的。”Algor的Peter May表示，這也表明Algor的基于PC的FEA產(chǎn)品與其基于UNIX的產(chǎn)品一樣強大。

賦予個人權(quán)力。在伯靈頓北部(BN)鐵路，機械工程師斯科特蘭德魯姆一手開發(fā)了一種新型貨車，以便以更低的成本運送更多的鋼材 - 所有這些都在個人電腦上完成。在使用AutoCAD開發(fā)設(shè)計后，他使用Algor Linear Stress軟件進行了必要的結(jié)構(gòu)分析。

“這件事的真正好處在于，只有一個人能夠進行設(shè)計和結(jié)構(gòu)分析，”他說。“在過去，它花了一個團隊。”

Landrum根據(jù)各種負載情況進行了大量分析，不斷修補設(shè)計以找到最佳重量。結(jié)果：一輛47,200磅的汽車，相比之前的型號為65,400磅;新的，更輕的汽車可以攜帶額外的12至15噸鋼。從概念到第一輛投入使用的整個項目耗時9個月。BN贏得了175輛汽車的初始訂單，價值超過800萬美元，還有50輛正在建造中。“這非常成功，”蘭德魯姆說。

車輪設(shè)計。復(fù)合材料的創(chuàng)新表明，其屢獲殊榮的一體式空心自行車輪設(shè)計取決于當(dāng)前的計算技術(shù)。“如果沒有桌面計算和分析，我們就無法完成這個項目，”工程副總裁Doug Olsen表示。

奧爾森解釋說，該公司開發(fā)了一種注塑成型的塑料輪，用碳纖維增強。最大的問題是：它會足夠強大嗎?工程師使用Rasna軟件來運行多種場景。奧爾森說：“我可以做十倍的工作，十倍的假設(shè)，就像我五年前做的那樣。”“你做了很多假設(shè)，你會得到更好的幫助。”該設(shè)計獲得了塑料工業(yè)協(xié)會(SPI)獎，以表彰其最佳部分。

縮短設(shè)計時間。三菱表示，通過先進的軟件建模，新型斷路器的產(chǎn)品開發(fā)時間縮短了40%。該軟件有助于解決關(guān)鍵的設(shè)計挑戰(zhàn)：將接觸點放置在真空或重型絕緣中，并確保斷路器不會打開得如此之慢，以至于電流“跳”穿過觸點而熔化。

在一個案例中，工程師使用在Silicon Graphics工作站上運行的SDRC I-DEAS軟件對用于氣體絕緣斷路器的儲罐進行應(yīng)力分析。三菱工程師長期以來一直在做這樣的分析，但過去需要一整天的時間才能收到該公司位于日本大阪的計算機中心的結(jié)果。“現(xiàn)在我們可以實時分析I-DEAS，分析結(jié)果可以對設(shè)計產(chǎn)生直接影響，”斷路器開發(fā)組經(jīng)理Masao Narita說。“我們可以并行進行設(shè)計和分析。”

取代不切實際的測試。計算機分析在設(shè)計能夠承受核爆炸輻射的軍用航天器方面起著至關(guān)重要的作用。“由于地下核試驗受到限制，并且由于地上模擬器測試費用昂貴，因此準確的分析技術(shù)至關(guān)重要，”Mission Research Corp.的復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師Anthony Botting說。

Mission Research的團隊有一次機會從實際現(xiàn)場測試中收集數(shù)據(jù)。首先，他們使用Structural Research and Analysis Corp.的COSMOS / M開發(fā)分析模型，然后用實際測試結(jié)果檢查模擬數(shù)據(jù)。在一項分析中，該公司測試了一個基于空間的攔截橋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)連接兩個推進油箱，并為推進器，泵和加壓管路提供支撐。

該部件由碳化硅/鋁的先進金屬基質(zhì)復(fù)合材料制成，形成非對稱的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。它包括法蘭，螺紋孔，多個泵和控制線切口以及推進器座椅。Mission Research還測試了另外四個與橋梁形狀相似的環(huán)，但是結(jié)構(gòu)更簡單 - 一個裸露，其他環(huán)具有3毫升等離子噴涂氧化鋁涂層。研究人員將環(huán)形應(yīng)變計放置在環(huán)和橋上的不同位置。

他們首先分析了未涂層環(huán)，以檢查計算的載荷，碳化硅/鋁材料特性和分析程序。然后他們移動到涂層環(huán)以生成用于分析橋本身的信息。

“我們的分析采用了積木式方案，其中我們生成了一個簡單的實心環(huán)模型，并根據(jù)測量的固有振動頻率對其進行了驗證，”Botting解釋道。他們使用五個弧度增量的四節(jié)點殼單元，在槽邊界附近進行一些網(wǎng)格細化，并根據(jù)實際測試數(shù)據(jù)“調(diào)整”模型。

Botting說，最終分析這座橋時，“數(shù)據(jù)與計算應(yīng)變的相關(guān)性非常好。”下一步?建模更大的結(jié)構(gòu)組件 - 并最終完成航天器系統(tǒng)。“繼續(xù)研究將使航天器設(shè)計師和分析人員能夠準確預(yù)測可能的光學(xué)和傳感器失調(diào)，時間延遲以及與輻射相關(guān)的抖動。”所有的工作都是在50-MHz，486 PC上完成的，售價約為1,000美元。

Spacelab設(shè)備。計算機分析還有助于為長期失重的歐洲宇航員設(shè)計健康監(jiān)測設(shè)備。歐洲航天局委托丹麥歐登塞的Innovision開發(fā)了一個234磅的呼吸監(jiān)測系統(tǒng)，49磅的沖洗氣體供應(yīng)系統(tǒng)，安裝在標準的Spacelab機架上，以及88磅的循環(huán)測功儀，用于安裝在中心過道上。歐洲航天飛機。

設(shè)計團隊必須確保設(shè)備的基本特征頻率超過36 Hz，以保護其免受航天飛機發(fā)射期間振動引起的共振。使用COSMOS / M軟件，他們創(chuàng)建了各種模型，范圍從7,000到25,000自由度，在每個模型支持每個模型的穿梭設(shè)備接口連接處使用邊界彈簧元件。

“基于PC的COSMOS / M分析對大型機FEA非常具有競爭力，”Innovision的分析主管Go-Jacobsen說。“此外，用戶界面非常易于使用。”實驗室測試表明，分析工作與實際結(jié)果密切相關(guān)。

隨著處理速度每一到兩年持續(xù)翻倍，行業(yè)觀察人士表示，工程師可以期待更多的分析進展，例如半自動化設(shè)計優(yōu)化。這將繼續(xù)嘗試將分析與CAD更緊密地集成，使用結(jié)果自動細化CAD模型中的某些幾何體。

位于馬薩諸塞州劍橋市的研究和咨詢公司Daratech的布魯斯·詹金斯說：“將要提供的原始電量將使桌面上的任何工程計算問題都能解決。