HyperWorks軟件分析如何被應(yīng)用到軍工行業(yè)的

2016-10-05 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

部隊(duì)防御公司(FPI)發(fā)明了一種新的軍用車(chē)輛取名為:“水牛”。 “水牛”是一種建造在麥克卡車(chē)底盤(pán)上的令人生畏的大型軍用車(chē)輛。它的任務(wù)是清除陸地上的地雷和簡(jiǎn)易爆炸裝置(IEDs)。它具有開(kāi)拓性的設(shè)計(jì),其使用的無(wú)大梁結(jié)構(gòu)殼體設(shè)計(jì)能夠使爆炸通過(guò)反射偏離車(chē)內(nèi)人員。目前已經(jīng)成為美國(guó)軍用車(chē)輛新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)MRAP(抵御地雷、伏擊保護(hù))。如今FPI正利用Altair HyperWorks工具與產(chǎn)品設(shè)計(jì)咨詢(xún)服務(wù)進(jìn)行一系列基于MRAP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

從專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)到軍用標(biāo)準(zhǔn)
無(wú)武裝卡車(chē)和高機(jī)動(dòng)多用途輪式車(chē)等人員輸送車(chē)輛已經(jīng)成為反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中的主要被襲目標(biāo)。
FPI分析部門(mén)主管Harley Wattrick說(shuō):“過(guò)去,在尚未有軍方標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的時(shí)候,我們受到額外的待遇,將‘水牛’銷(xiāo)售給軍方。隨后他們要求我們生產(chǎn)更小更通用的‘水牛’,我們稱(chēng)其為‘美洲獅’。在簽訂‘美洲獅’合同時(shí)附上了軍用標(biāo)準(zhǔn),即SAE標(biāo)準(zhǔn)和NTSA標(biāo)準(zhǔn),軍隊(duì)希望MRAP車(chē)輛可以滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。并要求提供分析文檔以確保新車(chē)輛滿足這些要求,包括約束和牽引性能。
當(dāng)時(shí),FPI沒(méi)有正式的內(nèi)部分析能力。Harley Wattrick在福特工作20年后接受了聘任并負(fù)責(zé)組建公司分析小組。他的第一個(gè)任務(wù)是:走訪軟件供應(yīng)商并選擇分析工具。
Harley Wattrick說(shuō):“經(jīng)過(guò)全面考慮,我認(rèn)為HyperWorks軟件包是最佳選擇。它提供了我們需要的求解器(包括RADIOSS),既可以做線性求解又可以做非線性求解,還可以使用優(yōu)化工具OptiStruct進(jìn)行基于NASTRAN格式的優(yōu)化,這使得學(xué)習(xí)和操作都非常簡(jiǎn)單。幾乎我們所有FEA工程師進(jìn)入公司時(shí)就能夠使用HyperMesh。作為一個(gè)剛剛起步的公司,我們的能力和預(yù)算都很有限。HyperWorks提供的產(chǎn)品的性能、價(jià)值和廣度令我們印象深刻。”
將分析變成設(shè)計(jì)流程的重要部分Harley Wattrick和后來(lái)的Lorraine Pizzirani都是經(jīng)驗(yàn)豐富的CAE設(shè)計(jì)專(zhuān)家。他們使分析成為FPI工程流程中最受重視的部分。通常在第一個(gè)CAD概念設(shè)計(jì)剛形成的時(shí)候分析就進(jìn)入了流程,工程師希望在他們繼續(xù)下一步工作前先進(jìn)行一個(gè)基本的分析。
Harley Wattrick說(shuō):“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)流程,使仿真分析轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)原型樣機(jī)開(kāi)發(fā)的角色。工程師可能會(huì)過(guò)來(lái)問(wèn):‘這些門(mén)的鉸鏈可以承受住這些載荷嗎?’我們可以很快做出答復(fù)是否需要調(diào)整設(shè)計(jì)。”
HyperWorks的優(yōu)點(diǎn)之一是可以很輕松地導(dǎo)入FPI采用的SolidWorks幾何模型。不必在導(dǎo)入CAD模型后再進(jìn)行幾何清理。HyperWorks的這些功能使分析需求可以更快得到響應(yīng)。將HyperWorks的分析功能增加到設(shè)計(jì)流程中不僅提高FPI產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短了產(chǎn)品周期,而且為產(chǎn)品滿足標(biāo)準(zhǔn)提供了文檔化的證明。
Harley Wattrick說(shuō):“我們的研究人員知道如何設(shè)計(jì)一個(gè)能夠抵御爆炸的車(chē)體外殼,但是無(wú)法很好地設(shè)計(jì)出用于承載這些技術(shù)的車(chē)輛,這些要求都是包含在MRAP內(nèi)。HyperWorks可以幫助我們給設(shè)計(jì)師一個(gè)初步分析的結(jié)果圖片,這樣他就可以馬上判斷是否有問(wèn)題需要解決。所以,我們的設(shè)計(jì)質(zhì)量確實(shí)得到了提高。”