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(jī)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(yùn)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(jī)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(jī)級軟件的相同功能引入奔騰PC。“我們減少了進(jìn)行分析的障礙，”他說。

“在1987年，每個人都認(rèn)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(jìn)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(qiáng)大。

賦予個人權(quán)力。在伯靈頓北部(BN)鐵路，機(jī)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(yùn)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(jìn)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(jìn)行設(shè)計和結(jié)構(gòu)分析，”他說。“在過去，它花了一個團(tuán)隊。”

Landrum根據(jù)各種負(fù)載情況進(jìn)行了大量分析，不斷修補(bǔ)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(qiáng)。最大的問題是：它會足夠強(qiáng)大嗎?工程師使用Rasna軟件來運(yùn)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(jìn)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(diǎn)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(diǎn)而熔化。

在一個案例中，工程師使用在Silicon Graphics工作站上運(yùn)行的SDRC I-DEAS軟件對用于氣體絕緣斷路器的儲罐進(jìn)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(jī)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(jìn)行設(shè)計和分析。”

取代不切實際的測試。計算機(jī)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(fèi)用昂貴，因此準(zhǔn)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(tuán)隊有一次機(jī)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(jìn)油箱，并為推進(jìn)器，泵和加壓管路提供支撐。

該部件由碳化硅/鋁的先進(jìn)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(jìn)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(jìn)行了驗證，”Botting解釋道。他們使用五個弧度增量的四節(jié)點(diǎn)殼單元，在槽邊界附近進(jìn)行一些網(wǎng)格細(xì)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(zhǔn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)的Spacelab機(jī)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(jī)。

設(shè)計團(tuán)隊必須確保設(shè)備的基本特征頻率超過36 Hz，以保護(hù)其免受航天飛機(jī)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(jī)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(jìn)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(xì)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。