基于Altair HyperWorks的汽车模态测试支持与CAE关联

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。不断增长的科学计算能力扩大了应用分析的机会，使大型设计研究在程序的时间限制内成为可能。现在，工程数据科学正在再次改变产品开发。Altair®HyperWorks®内部增强的模拟功能正在通过机器学习(ML)加速设计决策过程。基于ml的人工智能设计与基于物理的模拟驱动设计的结合，利用最新的高性能计算的力量正在被实现。bob官网 bob体育下载

需要在更短的时间内设计更复杂的工业机械，这意味着公司要求工程师用更少的钱做更多的事。Lifecycle Insights的首席执行官Chad Jackson描述了工业机械设计的数字化方法，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体育下载在这份技术报告中，他展示了企业如何创造提高循环速度和提高产量的设备。电子书涵盖以下主题:-工业机械的发展挑战-解决结构应力和刚度-设计和验证系统设计-选择正确的驱动部件-减轻振动和激励-规划和验证控制设计-简化调试-通过现场数据监测-总结和结论

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，特别是对于更复杂的产品，系统或组件，通常需要构建多种仿真模型。

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联合进行的“增材制造用于生产”调查旨在了解社区对使用增材技术的系列生产的渴望和准备情况。TCT和Altair之间的合作旨在了解社区的需求，包括当前的生产能力、限速步骤和他们认为需要改进的技术领域。

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）广泛应用于各行各业。为确保其速度控制，IM将提供脉冲宽度调制（PWM）。这种电源会影响电机的效率，降低电机的振动声性能，产生噪声干扰。为了应对这些技术挑战，确保用户获得最佳的声学舒适性，有必要在设计的早期阶段设计一种安静的电动马达。本文的第一个目的是提出一种新的降低感应电机PWM供电噪声和振动的方法。提出的方法允许被动减少感应电机中的气隙磁通密度谐波。第二个兴趣，是展示一种新的方法来分析PWM馈电IM的振动-声学行为。该方法是完全有限元计算。最后，本文的第三个兴趣是比较所提出的有限元方法、磁振声耦合和测量的噪声和振动结果。测量结果与计算结果吻合良好。

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。

今天，电动马达不能仅仅把它看作一个孤立的单元来开发；必须满足与整个电动或混合动力传动系统的集成和感知质量相关的严格要求。多学科和多物理优化方法使设计一台电机同时满足多种完全不同的设计要求成为可能，从而避免了一系列的开发策略，如果需要大量的设计迭代来满足所有要求，则需要接受不利的设计妥协。

本文描述的项目专注于保时捷AG的电子电机的多体学设计。Altair的仿真驱动方法支持使用彼此的一系列优化密集型阶段开发电子电机的开发。本技术论文提供了对Porsche AG的先进动力传动系统开发团队以及Altair一起的见解，已经接近提高电子电机开发总设计平衡的挑战。

许多商用飞机都是设计成使机身皮肤可以弹性地弹出以下限制负载，并继续安全有效地操作。与非屈曲设计相比，这种设计制度使得非常轻巧的半单胶合结构。因此，预测本地屈曲，后屈曲行为和故障对于设计和优化这种结构至关重要。本地面板在压缩和剪切的组合中扣。过量的压缩被重新分配到围绕轴向构件（框架和纵梁），并且继续剪切通过平行于扣波的张力由弯曲的面板承载。压缩再分配和对角线张力对所有涉及的结构部件进行了特殊的强度考虑因素。这种后屈曲行为和分析方法都称为中间对角线张力（IDT）。

本文利用金属成形仿真器AFDEX建立了合适的连接过程(夹紧)有限元模型，然后利用Altair公司的多学科优化软件HyperStudy对连接过程进行了优化。

本文描述了使用Altair工具（如同步永磁电机磁通）EM FEA分析和HyperStudy最小化电力牵引用典型IPM电机（如丰田普锐斯2010 IPM电机）钕铁硼磁体重量的过程。

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。

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。

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。

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。

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。

Snap-fits是普遍存在的工程特性，用于快速和廉价地组装塑料零件。几何、材料和接触非线性与抓合问题可能会提出建模挑战。带有显式求解器的准静态解通常用于分析快照;然而，OptiStruct的非线性求解器现在具有隐式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一种有效的方法，使用OptiStruct进行夹合的隐式有限元分析。一旦建立了精确的仿真模型，工程师通常会对设计进行更改，以实现所需的插入和保留力。本研究的第二部分详细介绍了如何使用HyperMesh变形和HyperStudy来优化卡扣配合设计，从而在最小化质量和确保结构完整性的同时产生所需的插入和保持力。本报告中记录的方法可以减少设计时间、材料使用和工业中使用的卡扣配合的故障率。

在电机中，扭矩是由电磁力产生的，电磁力也会引起定子的一些寄生振动。这些振动激励了固定马达的机械结构并产生声音。在设计电机时,必须考虑这方面从一开始就因为它取决于电流的谐波含量,饲料机、转子和定子的形状,交互的电频率与自然机械结构的模式。为了模拟这种现象，必须建立电磁计算和振动分析之间的耦合。为了减少噪声，还可以添加一些优化程序。在下面，它显示了如何Altair HyperWorks套件;具体而言，FluxTM、OptiStruct®、HyperMesh®和HyperStudy®产品已成功用于对燃油泵永磁电机进行多物理优化降噪。

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。

本文提出了一个集成了金属成形模拟软件AFDEX和多学科优化软件HyperStudy功能的工作流程。采用该方法对汽车变速器齿轮传动装置的成形载荷进行了最小化，并对两个模具设计参数进行了优化。

运行时间减少到17倍是Altair最新软件版本中更强大的硬件和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。

2014年12月发布的一篇文章的转载了航空航天和国防科技杂志

优化产品开发的每个阶段，通过综合工作流制定模拟和分析。在此桌面工程中，赞助商报告Altair的产品优化的愿景被分析

涡轮叶片有内部通道，在高温发动机运行期间提供冷却。冷却通道的设计对于实现叶片在运行过程中接近均匀的温度至关重要。叶片的温度取决于叶片材料的热性能以及冷却通道中循环空气的流体动力学。计算优化方法已成功地应用于许多航空航天结构的轻量化和高效化设计。这些技术的一个扩展现在被应用于通过设计最佳的冷却通道布局来指导涡轮叶片的热设计。优化方法将用于确定冷却通道的最佳模式，然后优化单个冷却通道的尺寸。我们的目标是生产出一种热效率更高的涡轮叶片设计，从而生产出寿命更长、性能更好的叶片。

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。

在汽车工业中，由于焊缝冷却而引起的零件变形使自动化生产线变得复杂。由此产生的变形导致了额外的投资，如线的末端加工，以纠正受影响的装配。利用优化软件可以找到一个焊接模式，它保留了预期的性能，同时减少了焊接引起的变形。焊接位置可以与焊接顺序一起优化，以便在早期设计阶段考虑工艺要求。这将带来高性能、低失真的组件，最终可以以尽可能低的成本制造。

NVH分析师最困难的工作之一就是从看似无穷无尽的结果中筛选，然后找到改善设计的关键结论。不同的假设和不同的数据子集可以给出非常不同的结论。本文对某8级重型汽车驾驶室的声学计算结果进行了比较，以确定阻尼材料的最佳配置。本文对结构输入和空气输入进行了评估，但只考虑了结构输入。