过程自动化与优化在上海汽车新乘用车快速发展中的应用

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

医用支架是心血管疾病患者的生命线。Altair的解决方案可以通过满足虚拟变量测试来加快开发时间，允许工程师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。

分段建造是一种现代造船方法，它涉及预制模块的组装。上层结构的截面是在船厂预先建造的，然后被带到建筑码头，然后被提升到位置并连接。区块分裂和提升方案主要是在船舶设计阶段完成后设计的，依赖于经验数据和专业知识，以避免在积累过程中代价高昂和潜在危险的故障。然而，随着计算机辅助工程(CAE)的发展，现在可以在主设计阶段规划船舶组装，让设计师更深入地了解区块组装过程的结果，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。

本文介绍了一个在设计阶段对DDAM进行优化的船舶基础的案例研究，以验证和优化水下冲击条件下船舶基础的结构完整性。

非线性模拟实践的观众调查

成本优化是所有行业领域的驱动力，每个制造商都竞相为最终客户提供成本效益高的解决方案。本文讨论了如何执行组件的早期设计，重点是成本优化，而不消耗太多的施工设计师的宝贵时间。本文的主要目标是生成一个汽车座椅设计的建议，基于免费尺寸优化和成本优化使用Altair OptiStruct商业工程软件。

感应电动机(IM)广泛应用于各个行业。为了确保他们的速度控制，IM将提供脉冲宽度调制(PWM)。这种电源会影响电机的效率，降低电机的振声性能，产生噪声干扰。为了解决这些技术挑战，并确保用户的最佳声学舒适度，有必要在设计的早期阶段设计一个安静的电机。本文的第一个目的是提出一种降低感应电机PWM电源噪声和振动的新方法。所提出的方法允许被动地减少感应电机的气隙磁通密度谐波。其次，提出了一种新的分析压敏材料馈电激振器振声特性的方法。该方法为全有限元计算。最后，本文的第三个兴趣是比较所提出的有限元方法、磁-振-声耦合和实测之间的噪声和振动结果。测量结果和计算结果之间有很好的一致性。

Tenersion.com的这份特别报告涵盖了今天产品设计社区中最多谈判的两个趋势：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设计轻量级和表演部件。

今天，一个电动机不能仅仅把它看作一个孤立的单元来开发;严格要求集成到完整的电动或混合动力传动系统和感知质量必须满足。多学科和多物理优化方法使得同时为多个完全不同的设计要求设计电机成为可能，从而避免了串行开发策略。需要大量的设计迭代来满足所有需求，并且需要接受不理想的设计妥协。

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。

本文介绍了使用Altair工具如Flux for synchronous permanent magnet motor、emfea analysis和HyperStudy来最小化典型IPM电机(如丰田普锐斯2010型IPM电机)的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。

涉及流体和结构解决方案耦合的最佳设计方法是主动研究的主题;特别是对于航空航天应用。bob电竞官方本文介绍了使用两种商业有限元解决方案的拓扑优化耦合流体和结构方法;Acusolve和OptiStruct。基于梯度的方法用于最小化受热量负荷的结构的顺应性。使用具有罚球（SIMP）方法的固体各向同性材料来计算最大限度地实现顺应性的最佳材料分布。施加体积分数约束，以便迭代地降低零件质量。绘制约束用于确保可制造性。使用来自acusolve的计算流体动力学（CFD）解决方案来迭代地计算热负荷。优化产生了一种创新设计，该设计增加了部件的散热速度，同时降低了质量。

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。

最近，对轻质汽车部件的需求很高，这将降低油耗和排放。在非线性负载条件下的组件需要优化技术，该技术将产生满足所有性能目标的设计，同时相对于时间和成本保持过程效率。CAE工具（如Altair的Octistruct和HyperWorks）允许工程师探讨从概念级别开始的各种设计解决方案，以便在适当考虑到允许工程师达到最佳设计和过程的制造方法同时满足多种要求的熟化设计。

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。

为了设计和构建救火车的空中梯子，工程师需要准确地确定梯子将遇到的工作负载。其中一些可以容易地解释梯子末端的篮筐中的消防员的重量，或者供应到喷嘴的水重量。其他负载可能有点难以量化，例如风如何影响梯子。有几种不同的方法来确定这种效果，其中两个将在本文中探索：标准等式（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，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。

这一步一步的教程详细介绍了如何使用RAMDO与HyperStudy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能力和新颖的优化驱动模拟，为工程师和设计师提供从概念到最终设计的统一解决方案。在这个过程中，一次优化迭代的仿真时间是一个关键的考虑因素，因为它影响整个设计过程的计算速度和可扩展性。

在开发新车辆中，PSA集团旨在在物理测试的可用性之前检测吱吱声（S＆R）问题。这导致了PSA方法开发工程团队和Altair的域专家之间的合作。

本文提出了一种集成了金属成形仿真软件AFDEX和多学科优化软件HyperStudy功能的工作流。利用该方法，使汽车变速器齿轮传动的成形载荷最小，优化了两个模具设计参数。

减少运行时间高达17X是一个直接的结果，更强大的硬件和更先进的算法在Altair的最新软件发布。

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。

本文的目的是为其有效性和效率评估超级优化算法。本文的以下部分概述了过度使用的优化算法。这是分别的单一目标和多目标优化问题的基准测试。

研究了一种通用汽车模型尾部柔性襟翼在气动载荷作用下的运动特性。襟翼挠度与流场之间存在较强的双向耦合，需要对该系统进行流固耦合模拟。

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叶片在运行过程中达到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特性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设计更轻和更高效的结构，许多航空航天结构。这些技术的扩展现在被应用于指导热设计的涡轮叶片设计，设计最佳冷却通道布局。将采用优化方法来确定冷却通道的最佳模式，然后优化单个冷却通道的尺寸。其目标是生产出一种更高效的涡轮叶片设计，将生产出更长的寿命和更好的性能叶片。

戴尔、英特尔和牵牛星合作分析了集成仿真和优化分析的虚拟跌落测试解决方案，在速度和准确性方面取得了明显的进步。

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。