阿爾斯通使用solidthinking優(yōu)化設(shè)計列車轉(zhuǎn)向架鑄造部件

1、成功案例 使用solidThinking優(yōu)化設(shè)計列車轉(zhuǎn)向架鑄造項目介紹作為可持續(xù)交通的推動者，專注于開發(fā)和銷售鐵路領(lǐng)域的系統(tǒng)、設(shè)備和服務(wù)。鐵、電車，進(jìn)行定管理著市場上最為廣泛的解決方案，覆蓋從高速列車到地務(wù)（維修保養(yǎng)，現(xiàn)代化，）和提供基礎(chǔ)設(shè)施及信號解決方案。員工 31000 人。是全球鐵路系統(tǒng)的者。目前公司覆蓋 60 多個國家，擁有在每一個行業(yè)，開發(fā)工程師努力創(chuàng)造最佳的制造和開發(fā)過程，以創(chuàng)造最好的產(chǎn)品。當(dāng)尋找完美的結(jié)構(gòu)設(shè)計解決方案時，他們必須考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的問題。仿真技術(shù)的使用讓他們能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)，并在整個產(chǎn)品的創(chuàng)建過程獲得支持。對于這個特定的項目設(shè)計。他們想對這個工程師的任務(wù)是改善現(xiàn)有的一

2、個鑄造的進(jìn)行優(yōu)化，并對其專門設(shè)計，用金屬增材制造的方式實現(xiàn)。目前該已應(yīng)用于城市列車轉(zhuǎn)向架的大型機(jī)組中，用于支承防側(cè)傾系統(tǒng)。在第一次設(shè)計中，該設(shè)計針對所發(fā)生的工作負(fù)載看起來過于強(qiáng)壯，根據(jù)有限元（FE）模型顯示，安全系數(shù)也有點(diǎn)太高。“對取得的成績非常滿意。已經(jīng)實現(xiàn)了比之前更好的設(shè)計，可以在更短的時間內(nèi)滿足所有的結(jié)構(gòu)要求。計劃一直使用 solidThinking”Juan Manuel Romero巴塞羅那公司結(jié)構(gòu)和計算工程師主要看點(diǎn)行業(yè)交通/鐵路優(yōu)化現(xiàn)有的鑄造設(shè)計，并以增材制造技術(shù)實現(xiàn)。Altair 解決方案基于仿真驅(qū)動設(shè)計的方法，使用 solidThinking Inspire 進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，

3、并以 solidThinking Evolve 進(jìn)行細(xì)化優(yōu)點(diǎn)減少了開發(fā)時間改進(jìn)組件重量（質(zhì)量降低70%），并增加了剛度應(yīng)用增材制造技術(shù)，深入洞察新的生產(chǎn)選擇成功案例 解決方案鑄造的原始模型以 solidThinking Inspire 進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化在 solidThinking Evolve 中細(xì)化模型以 3D 打印方式實現(xiàn)作為第一步，是使用 solidThinking Inspire進(jìn)行分析，這個過程之前都是用有限元Altair HyperWorks來完成，而 Inspire 與之結(jié)果完全一致。為了提高整體設(shè)計中，同時優(yōu)化材料的使用率，此時就要定義需要進(jìn)行優(yōu)化的空間，隨后進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化。經(jīng)過

4、Inspire 多次迭代，獲得根據(jù)載荷工況而定制化的解決方案，隨后外部的形狀使用 solidThinking Evolve進(jìn)行細(xì)化。最后利用這個幾何形狀，進(jìn)行詳細(xì)的有限元分析以進(jìn)行驗證。下一步工作已經(jīng)在進(jìn)行中，團(tuán)隊已經(jīng)開始籌備和分析，為增材制造環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。為此，與當(dāng)?shù)?3D 打印公司合作商議此事。為了處理仿真任務(wù)，巴塞羅那公司應(yīng)用 HyperWorks 進(jìn)行網(wǎng)格劃分任務(wù)，并執(zhí)行靜態(tài) FE 分析。對于優(yōu)化和設(shè)計任務(wù)，工程師依靠 solidThinking 產(chǎn)品，主要是 Inspire 和 Evolve。 這些工具幫助他們解決諸如材料問題，幾何精簡，以及工業(yè)流程和設(shè)計之間的調(diào)整問題等。在工程師開始

5、重新設(shè)計用于支持防側(cè)傾系統(tǒng)的火車轉(zhuǎn)向架之前，他們已經(jīng)對現(xiàn)有的設(shè)計進(jìn)行了分析。由于有限元模型表明安全系數(shù)有點(diǎn)太高，所以又使用 solidThinking Inspire 進(jìn)行了分析，獲得的結(jié)果與之前完全相同。為了在優(yōu)化材料使用的同時改善整體設(shè)計，工程師增加了設(shè)計體量，以擴(kuò)展優(yōu)化選項。對于隨后的拓?fù)鋬?yōu)化，工程師首先創(chuàng)建了一個設(shè)計空間，然后應(yīng)用負(fù)載和其他邊界條件，并最終根據(jù)該輸入進(jìn)行優(yōu)化。隨著 Inspire 進(jìn)行了幾次迭代，其中設(shè)計空間發(fā)生變化，團(tuán)隊?wèi)?yīng)用了各種不同的負(fù)載情況和邊界條件，開發(fā)了定制解決方案。最后，使用 solidThinkingEvolve 對外部形狀進(jìn)行了改進(jìn)，并通過詳細(xì)的 FEM

6、 分析再次驗證了該幾何符合設(shè)計要求。結(jié)論使用 HyperWorks 結(jié)合 solidThinking 的解決方案，收到了很好的效果?！皩θ〉玫某煽兎浅M意。已經(jīng)實現(xiàn)了比之前更好的設(shè)計，可以在更短的時間內(nèi)滿足所有的結(jié)構(gòu)要求。巴塞羅那公司結(jié)構(gòu)和計算工程師Juan Manuel Romero 說道。計劃一直使用這些工具”solidThinking Inspire，solidThinking Evolve 和 Altair HyperWorks 組成的解決方案幫助工程師完成工藝和支撐結(jié)構(gòu)試驗?；谶@種仿真驅(qū)動設(shè)計的方法，通過使用 solidThinking Inspire 和 HyperWorks，工程師可以徹底改變產(chǎn)品開發(fā)的方式。結(jié)果就是，用更短的開發(fā)流程開發(fā)出了更好的產(chǎn)品。除此之外，重新設(shè)計過的節(jié)省了約 70%。較之前的設(shè)計，整體重量成功案例 目前使用 solidThinking 及