国家复合材料中心

复合材料驾驶创新:开发坐滑的Ski作为先进技术示范器

由布里斯托大学建立的国家复合材料中心(NCC)是开放式,工业规模,最先进的非营利性英国工厂,用于制造先进复合材料的技术开发。通过使特派团通过实现设计和制造企业在应用复合材料的应用中提供获胜解决方案的特派团,可以在2011年8月首次开业以来,该设施的规模增加了一倍.NCC是主要复合材料CataPult设施the UK and serves as an integral part of the UK’s composites initiative since the government launched its Composites Strategy in November 2009.

单板滑雪或坐式滑雪:开发交叉弹射器技术演示器


仿真在复合产品开发中复杂系统和结构的设计,分析和验证中起着关键作用。它对该行业主要重要,特别是考虑到在架构/系统级别使用复合结构。

最近,NCC与制造技术中心(MTC)合作,先进制造研究中心(AMRC)和华威大学(WMG)合作开发一个跨弹射器技术演示器;单板滑雪板或坐式滑雪板,一种在山坡上使用自适应设备的运动设备,专为下肢受限的人设计。

团队合作设计和制造坐式滑雪板,以了解现有坐式滑雪板的性能,建立悬挂行为的运动学模型,并设计一个系统,旨在展示弹射器中心的技术和能力,同时为滑雪者提供性能改进。

设计过程中的模拟


该中心在整个开发周期中一直使用模拟工具;从微机械材料建模到概念设计,详细的结构分析和制造过程模拟。他们还了解成本和可制造性在产品开发过程中的重要性,并使用模拟来帮助在更短的时间内做出更好的决策。

复合材料被广泛用于新的坐滑雪设计与牵牛星超空间™ 在整个开发过程中使用的套件。牵牛星运动解算™ 对现有的四杆螺旋悬架系统进行了运动学建模,并与新的复合材料钢板弹簧和阻尼器概念进行了比较。牛郎星超视距研究™ 与Altair MotionSolve结合使用,以优化运动学行为并评估各种结构和悬架元件的位置和尺寸(包括使用非线性有限元确定弹簧尺寸)
“使用Altair软件产品组合的关键成功之一是在制造单个工具或组件之前对性能和结构可靠性进行完全虚拟评估的能力。”
Andrew Patterson,国家复合材料中心概念设计和DFX工程能力主管
Altair OptiStruct™用于在Spring和底盘元素中执行层压板的详细尺寸,以及在Altair HyperMesh™中使用变形功能来优化几何体。

Altair Inspire™和Altair Evolve™也包含在Altair HyperWorks仿真套件中,被用作可视化完整组装和生产报告和演示的图像的方便手段。

有希望的潜力


“使用Altair软件产品组合的关键成功之一是能够在制造单个工具或组件之前对性能和结构可靠性进行完全虚拟的评估。从概念到制造装配的整个过程不到3个月,如果没有虚拟设计工具的帮助,是不可能实现的。”国家复合材料中心概念设计和DFX工程能力主管Andrew Patterson说,坐姿滑雪系统集成和保证的总体技术权威。

在组件和组装等级进行的物理测试验证了模型,与弹簧部件的预测响应和组件的整体运动行为验证了良好的相关性。

由此初步设计的坐式滑雪板约15%轻于市场上其他类似的设备,包括一些相当可观的拓扑优化铝支架,用于确保足够的安全系数和安装的悬挂组件。滑雪者们觉得这个装置与众不同,对它的潜力感到兴奋,并希望看到它得到进一步的发展。

从2016年10月研讨会的概念素描

假人模型放置在正确的座位上

复合底盘自由尺寸优化与Altair OptiStruct

最终设计 - 从SolidThinking演变中渲染图像

全尺寸结构试验