优化驱动器设计 - 桌面工程赞助的报告

仿真驱动设计永远改变了重型设备产品开发，使工程师能够减少设计迭代和原型测试。增加科学计算能力扩大了施加分析的机会，使得在程序的时序约束中可以进行大型设计研究。现在工程数据科学正在转换产品开发。Altair®HyperWorks®内的增强仿真功能正在加速机器学习（ML）的设计决策过程。刚刚实现了利用最新的高性能计算的基于ML的AI动力设计的力量。bob官网 bob体育下载

熔模铸造是一种很有价值的制造工艺，以其具有精度、可重复性和各种不同的金属、蜡和高性能合金生产细节部件的能力而闻名。当使用模拟驱动方法时，生产高质量的铸造部件不太容易出现常见的设计错误，从而在设计阶段实现更简单、更准确的分析和优化。

需要在更短的时间表上设计更复杂的工业机械意味着公司要求工程师更少地做得更远。Lifecycle Insights的首席执行官Chad Jackson描述了工业机械设计的数字方法，并解释了利用仿真，数据科学和高性能计算的策略。bob官网 bob体育下载他展示了公司如何创建增加循环速度的设备，并在本技术报告中提高收益率。电子书涵盖了以下主题： - 工业机械的发展挑战 - 解决结构应力和刚度 - 架构和验证系统设计 - 选择右动致动力 - 减轻振动和励磁 - 规划和验证控制设计 - 简化调试 - 监测通过现场数据 - RECAP和结论

医疗支架是心血管疾病和疾病患者的生命线。Altair的解决方案可以通过几乎可以满足变量的测试来加速开发时间，使工程师能够真正优化医疗支架的设计和性能。

扬声器的设计和分析，特别是对于更复杂的产品、系统或组件，通常需要构建多个仿真模型。扬声器的开发过程涉及并行的多物理和多源，以及用于原型、测试和验证的多个仿真运行。这导致了强度、热分析和刚度、噪声、振动和声学的非线性分析的单独模型。尽管每个模型并不总是从零开始构建，但对于每个属性使用不同的求解器通常需要将模型从一种求解器格式转换为另一种格式。这种做法不仅耗时，而且经常容易出错，导致工程时间的使用效率低下。

对设计的分析，特别是对更复杂的产品、系统或组件的分析，通常需要构建多个仿真模型。

块结构是一种现代造船方法，涉及预制模块化部分的组装。上部结构的横截面是预制的造船厂，被送到建筑物码头，然后悬挂到位并附着。在船舶设计阶段完成后，块分裂和提升方案在很大程度上设计，依靠经验数据和专业知识，以避免在积累期间避免昂贵和潜在的危险失败。然而，计算机辅助工程（CAE）的进展现在可以在主设计阶段计划船舶积累，使设计人员更加了解块组装过程结果并通过模拟降低下游风险。

TCT杂志与Altair相关联的生产调查的添加剂制造，以了解社区的愿望和准备对使用添加剂技术的串联生产众多的愿望和准备情况。TCT和Altair之间的这种协作旨在了解社区的需求，以了解他们认为需要改进的技术的当前生产能力，限速步骤和领域。

本文提出了对设计阶段早期针对DDAM优化的船舶基金会的案例研究，以验证和优化船舶基础的结构完整性受水下休克条件。

工程学仿验型仿真实践调查

成本优化是所有行业领域的驱动力，每个制造商都竞争为最终客户提供具有成本效益的解决方案。本文涉及如何执行零件的早期设计，重点是成本优化，而不会消耗太多建筑设计师的宝贵时间。本文的主要目的是基于使用Altair OptiStruct商业工程软件的自由尺寸优化和成本优化来生成汽车座椅设计的提案。

感应电动机（IM）广泛用于各个行业。为确保其速度控制，我将提供脉冲宽度调制（PWM）。这种供应，可以影响电机的效率并降低其振动声行为，产生噪音滋扰。为了解决这些技术挑战并确保用户最能为用户的声学舒适性，有必要在设计的早期设计一个安静的电子电机。本文的第一个目的是展示一种新的方法，以降低由于PWM供应电机引起的噪音和振动。所提出的方法允许在感应机中的气隙磁通密度谐波被动降低。第二次兴趣，是展示一种分析PWM馈电IM的振动声学行为的新方法。该方法是完全有限元（FE）计算。最后，本文的第三次兴趣，用于比较所提出的Fe方法，磁振动声耦合和测量之间的噪声和振动。将显示测量和计算之间的良好一致性。

这个由engineing.com提供的特别报道涵盖了当今产品设计界最热门的两个趋势:生成设计和拓扑优化。这些仿真技术允许客户使用仿真驱动的设计方法来设计轻量级和可执行的部件。

仿真驱动的设计过程被证明可以在更短的设计周期内产生改进的、更健壮的和更具成本效益的设计。在设计周期的早期结合模拟和优化有助于塑造概念设计，所以随着设计的成熟，减少迭代和返工是必要的。本文旨在讨论在使用模拟驱动设计方法来设计和设计产品时可以采取的初步步骤。Altair的一些设计和工程工具将结合起来，以实现各种设计目标。

如今，只需通过查看电机作为孤立的单位即可开发电子电机;必须满足关于整合到完整电动或混合动力传动系统和感知质量的紧密要求。多学科和多体液优化方法可以同时为多个完全不同的设计要求设计电子电机，从而避免串行开发策略，其中需要更大数量的设计迭代来满足所有要求和不利的设计妥协需要被接受。

本文所描述的项目是保时捷公司的一款电机的多物理设计。Altair的仿真驱动方法支持使用一系列相互构建的优化密集阶段开发电机。这篇技术论文提供了保时捷公司先进的动力传动系统开发团队，以及牵牛宫，如何解决改善电机开发的总体设计平衡的挑战。

许多商用飞机的设计使机身外壳在极限载荷下可以弹性弯曲，并继续安全有效地运行。与非屈曲设计相比，这种设计制度使得半单腔结构非常轻量化。因此，对该类结构的局部屈曲、后屈曲行为和破坏进行预测，对该类结构的设计和优化具有重要意义。局部板在受压和剪切作用下发生屈曲。多余的压力被重新分配给周围的轴向构件(框架和纵梁)，剪力继续由屈曲板通过平行于屈曲波的张力来承载。压缩重分布和对角拉伸使所有涉及的结构构件都具有特殊的强度考虑。这种后屈曲行为和分析方法都称为中间对角拉伸(IDT)。

在本白皮书中，使用金属成型模拟器AFDEX建立了合适的加入过程（铆接）的FE模型，然后使用来自Altair的多学科优化软件的超级优化该过程。

在最近一段时间，有一个高需求的轻型汽车部件将减少油耗和排放。处于非线性负载条件下的组件需要优化技术，从而产生满足所有性能目标的设计，同时在时间和成本方面保持过程效率。使用CAE工具，如Altair的OptiStruct和HyperWorks，工程师可以探索各种设计解决方案，从概念水平到成熟的设计，同时满足多种需求，并适当考虑制造方法，使工程师达到最佳设计和工艺。

为了设计和建造消防车的云梯，工程师需要准确地确定云梯会遇到的工作载荷。其中一些可以很容易解释，比如消防队员在梯子末端的篮子里的重量，或者供应到喷嘴的水的重量。其他负荷可能比较难以量化，比如风如何影响梯子。有几种不同的方法来确定这种效应，其中两种将在本文中探讨:标准方程(ASCE 7-10)和CFD。

涉及流体和结构耦合的优化设计方法是一个积极的研究课题;特别是在航空航天领域。bob电竞官方本文提出了一种流体与结构耦合的拓扑优化方法，采用两种商业有限元解进行拓扑优化;AcuSolve OptiStruct。采用梯度法减小热载荷作用下结构的柔度。利用OptiStruct中的固体各向同性材料惩罚(SIMP)方法计算了最小柔度的最优材料分布。为了迭代地减少零件质量，施加了体积分数约束。绘制约束是用来确保制造性的。使用AcuSolve的计算流体动力学(CFD)解决方案迭代计算热负荷。优化产生了一个创新的设计，增加了散热率的部分，同时减少质量。

设计探索和优化的好处被工程师理解和接受，但所需的密集型计算资源是他们通过进入设计过程的挑战。HyperWorks Unlimited（HWUL）设备为这些挑战提供了有效的解决方案，因为它无缝地将所有必要的工具在云中连接在一起。本研究的目的是展示HWUL对复杂系统的优化驱动设计的好处。为此目的，选择了用于碰撞载荷的汽车座椅设计。

本文介绍了使用Altair工具的过程，例如用于同步永磁电机EM FEA分析和轻型的通量，以最小化典型IPM电机的NDFEB磁体的重量，用于电动牵引应用，例如丰田PRIUS 2010的IPM电机。

对于大型航空航天组件在有限元(FE)分析问题中，必须建立周围物体之间的接触相互作用，以模拟组件之间的负载转移，如航空发动机承载支架组件，套筒组件等，并了解各自部件之间相互作用的影响。在某些情况下，根据装配的几何形状，研究区域可能不是接触面积，而是作用于零件内部的应力。在不存在几何或材料非线性的情况下，可以采用一种新的接触公式法快速接触。

在铸件的设计中，往往会出现次优的结构概念，而这些概念同时又不是可铸造的，这就需要多次耗时的设计迭代。本文描述了一个过程，以产生结构效率和浇注零件，同时减少总体设计周期时间。优化结构是通过拓扑优化来确定的，在保持性能要求的同时降低了部件质量。这一步之后是平滑设计操作，然后是铸造模拟检查铸造缺陷。为了演示这种软件驱动的产品设计和工艺验证，solidThinking Inspire®用于开发概念设计，Click2Cast®用于铸造工艺验证。

本文给出了定位当前能力的技术回顾和指导方针。注意，下面使用OptiStruct v2018版本。与以前的版本相比，讨论的算法有了一些变化。一般情况下，2017.2.3版本可以重现所有呈现的结果。

SNAP-FITS是普遍存在的工程特征，用于快速且廉价地装配塑料零件。与按扣式问题相关的几何，材料和接触非线性可以提出建模挑战。具有明确求解器的准静态解决方案通常用于分析Snapfits;然而，Optistruct的非线性求解器现在具有隐含地解决这些高度非线性问题的能力。本研究的第一部分讨论了利用OptiSruct用于对卡扣配合的隐含有限元分析的有效方法。一旦创建了准确的仿真模型，工程师通常会使设计变化以实现所需的插入和保持力。本研究的第二部分详细介绍了HyperMesh的变形和轻型器可以用于优化快速设计，导致所需的插入和保持力，同时最小化质量并确保结构完整性。本报告中记录的方法可以减少工业中使用的快速配合的设计时间，材料使用和故障率。

在电机中，通过电磁力产生扭矩，该电磁力也产生了定子的一些寄生振动。这些振动激发了电动机固定并产生声音的机械结构。在设计电机时，必须从一开始考虑该方面，因为它取决于馈送机器的电流的谐波含量，在转子和定子的形状上，以及电频率的相互作用结构的自然机械模式。为了模拟这种现象，必须建立电磁计算与振动分析之间的耦合。还可以添加一些优化过程以减少噪声。在下面的情况下，它显示了Altair HyperWorks套件的套件;专为FluXTM，OptistRuct®，HyperMesh®和HyperStudy®产品已成功用于对燃油泵永磁电机的降噪进行多物理优化。

此逐步教程详细信息如何使用RAMDO与超级和OPTISTRUCT。

OptiStruct是一个内置优化功能的结构分析工具

Altair OptiStruct *通过利用先进的分析功能和新颖，优化驱动的模拟，为工程师和设计师提供具有统一解决方案，以概念到最终设计。在此过程中，一个优化迭代的模拟时间是一个关键考虑因素，因为它会影响整个设计过程的计算速度和可扩展性。

在开发新车的过程中，PSA集团的目标是在物理测试之前检测Squeak和Rattle (S&R)的问题。这导致了PSA的方法开发工程团队和Altair的领域专家之间的合作。

在本文中，提出了一种工作流程，其集成了金属成型模拟软件，AFDEX和多学科优化软件的功能的功能。使用这种方法，最小化了在汽车传输中使用的齿轮驱动器的成形负载，并且优化了两个模具设计参数。

减少运行时间可达17倍的是直接的硬件和Altair最新软件版本中更先进的算法的直接结果。

添加制造与拓扑优化相结合，可以显著减少设计、分析和制造迭代，甚至消除迭代。为了确保该部件将按照模拟的方式运行，在创建最终产品之前，对标准化部件进行中期验证。

在2016年SAMPE长滩会议上提出的这篇论文中，利用HyperStudy和ESAComp，针对此类部件典型的目标和约束条件，对飞机舱门环绕模型进行了优化。

本文的目的是评估HyperStudy中几种优化算法的有效性和效率。本文的以下部分介绍了HyperStudy中常用的优化算法。然后分别对单目标和多目标优化问题进行基准测试。

本文在空气动力载荷下讨论了普通汽车模型后端的柔性襟翼的行为。襟翼之间的偏转和流场之间的强双向耦合，其需要以耦合的流体结构方式模拟该系统。

转载一篇发表于2014年12月号《航空航天与国防技术》杂志的文章

涡轮机叶片具有在高温发动机中的操作期间提供冷却的内部通道。冷却通道的设计对于在操作期间实现叶片的近似均匀温度至关重要。叶片的温度取决于叶片材料的热特性以及在冷却通道中循环的空气的流体动力学。计算优化方法已成功应用于为许多航空航天结构设计更轻，更有效的结构。现在应用这些技术的延伸，以通过设计最佳冷却通道布局来引导涡轮叶片的热设计。优化方法将应用于确定冷却通道的最佳模式，然后优化各个冷却通道的尺寸。目标是产生更热效率的涡轮叶片设计，将产生更长的寿命和更好的性能。

戴尔，英特尔和Altair合作，分析了具有集成仿真和优化分析的虚拟跌落测试解决方案，以速度和准确性提供经过验证的收益。