HyperWorks軟件分析如何被應用到軍工行業(yè)的

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

部隊防御公司(FPI)發(fā)明了一種新的軍用車輛取名為:“水牛”。 “水牛”是一種建造在麥克卡車底盤上的令人生畏的大型軍用車輛。它的任務是清除陸地上的地雷和簡易爆炸裝置(IEDs)。它具有開拓性的設計,其使用的無大梁結(jié)構殼體設計能夠使爆炸通過反射偏離車內(nèi)人員。目前已經(jīng)成為美國軍用車輛新的設計標準MRAP(抵御地雷、伏擊保護)。如今FPI正利用Altair HyperWorks工具與產(chǎn)品設計咨詢服務進行一系列基于MRAP標準的產(chǎn)品開發(fā)。

從專門設計到軍用標準
無武裝卡車和高機動多用途輪式車等人員輸送車輛已經(jīng)成為反恐戰(zhàn)爭中的主要被襲目標。
FPI分析部門主管Harley Wattrick說:“過去,在尚未有軍方標準的產(chǎn)品的時候,我們受到額外的待遇,將‘水牛’銷售給軍方。隨后他們要求我們生產(chǎn)更小更通用的‘水牛’,我們稱其為‘美洲獅’。在簽訂‘美洲獅’合同時附上了軍用標準,即SAE標準和NTSA標準,軍隊希望MRAP車輛可以滿足這些標準。并要求提供分析文檔以確保新車輛滿足這些要求,包括約束和牽引性能。
當時,FPI沒有正式的內(nèi)部分析能力。Harley Wattrick在福特工作20年后接受了聘任并負責組建公司分析小組。他的第一個任務是:走訪軟件供應商并選擇分析工具。
Harley Wattrick說:“經(jīng)過全面考慮,我認為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進行基于NASTRAN格式的優(yōu)化,這使得學習和操作都非常簡單。幾乎我們所有FEA工程師進入公司時就能夠使用HyperMesh。作為一個剛剛起步的公司,我們的能力和預算都很有限。HyperWorks提供的產(chǎn)品的性能、價值和廣度令我們印象深刻。”
將分析變成設計流程的重要部分Harley Wattrick和后來的Lorraine Pizzirani都是經(jīng)驗豐富的CAE設計專家。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CAD概念設計剛形成的時候分析就進入了流程,工程師希望在他們繼續(xù)下一步工作前先進行一個基本的分析。
Harley Wattrick說:“我們已經(jīng)開發(fā)了一個流程,使仿真分析轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑г蜆訖C開發(fā)的角色。工程師可能會過來問:‘這些門的鉸鏈可以承受住這些載荷嗎?’我們可以很快做出答復是否需要調(diào)整設計。”
HyperWorks的優(yōu)點之一是可以很輕松地導入FPI采用的SolidWorks幾何模型。不必在導入CAD模型后再進行幾何清理。HyperWorks的這些功能使分析需求可以更快得到響應。將HyperWorks的分析功能增加到設計流程中不僅提高FPI產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短了產(chǎn)品周期,而且為產(chǎn)品滿足標準提供了文檔化的證明。
Harley Wattrick說:“我們的研究人員知道如何設計一個能夠抵御爆炸的車體外殼,但是無法很好地設計出用于承載這些技術的車輛,這些要求都是包含在MRAP內(nèi)。HyperWorks可以幫助我們給設計師一個初步分析的結(jié)果圖片,這樣他就可以馬上判斷是否有問題需要解決。所以,我們的設計質(zhì)量確實得到了提高。”