“我们使用Inspire的主要原因是轻量级设计。Inspire非常容易使用,并且能够快速传递结果。仅仅10分钟后,我们就有了初步结果和估计。我总是期待着能够应用Inspire的新项目——这是一个很棒的工具。”
- uwe kasper.
设计工程师,Leiber Group
激励在设计过程中
在过去,LEIBER集团采用反复试验的方法设计其轻量级组件。“我们会在组件的某些区域添加或移除材料,然后进行结构分析,看看组件是否符合标准。有了Inspire,我们就不用再走这条路了——我们只需要定义设计空间,添加负载和边界条件,然后优化出通常符合标准的设计,”LEIBER设计工程师Uwe Kasper说。
在典型用例中,Leiber工程师从客户接收现有组件。使用现有部分作为起点,工程师设计了一种替代前部件的新几何。Leiber使用的另一种方法是创建一个完全新的组件,而不依赖于先前创造的几何形状。在这里,Inspire在项目的设计过程中使用了预先使用,以创建一个新的结构高效设计。
在屡获殊荣的悬架梁的情况下,工程师使用悬架梁现有的几何形状并创建了重新设计。新设计的部分是符合他们想要申请的新材料和制造过程。为此,工程师定义了一种设计空间,其中组件必须适合和研究,并应用诸如材料特性,固定,负载,设计/非设计空间和制造限制的边界条件。使用此输入,它们然后运行优化以产生理想的结构部分。一旦优化完成,最终任务就是将结果解释为生产就绪CAD模型。
解决方案
为了达到理想的轻量级目标,公司必须从根本上改变产品开发的方式。传统的方法包括太多的设计和工程部门之间的迭代,直到一个理想的设计可以被定义。如果最初的概念已经在负载路径和材料分布方面进行了结构优化,那么最终的解决方案可以在更短的时间框架内用更少的努力创建。这可以通过包括模拟驱动设计过程而实现,在这个过程中,模拟方法如概念生成引领新产品的设计。LEIBER采用了这些方法,使用Inspire等软件工具实现了仿真驱动设计。通过使用Inspire,工程师能够快速轻松地创建和研究结构高效的概念。以这种方式,材料只在实际需要的地方使用,产生的组件比大多数传统设计的组件更轻、更硬。
为了进一步提高组件的性能,特别是其重量,LEIBER将模拟驱动设计方法与新材料的使用相结合。LEIBER开发可锻压铝合金,如AluHigh®和AluXtrem®,保证了高安全性和强度潜力,与许多其他材料相比,具有优异的可加工性。AluXtrem®用于新型悬吊梁的开发和生产。
结果/利益
由于概念生成和新材料的结合,新组件比正式使用的铸铁组件轻50%。使用这种新材料,LEIBER还能够缩短元件的制造和测试过程,从而实现更经济的生产。除了减轻重量,设计过程和新材料也保证了更好的疲劳特性的组件。由于在设计过程中使用了Inspire,工程师们更容易、更快地创造出结构高效的设计。