Siemens PLM Software的CAE情结

对Siemens PLM Software来讲,有着40多年的CAE历史.在上世纪60年代,为了满足美国航空航天工业对结构分析的迫切需要,美国政府组织人力开发了第一个具有实用性的CAE软件--Nastran(NASA Structural Analysis),用于计算不具有可试验性的飞行器结构.     

车门带线刚度的分析和结构优化

借助于CAE前、后处理软件Hyper MeshHyper View及Nastran软件,对国产某车型的窗框带线刚度进行分析,得到相关数据。通过优化窗框的结构,提升了带线刚度的CAE分析值。通过实车实验验证,前车门带线刚度满足设计要求。     

某纯电动汽车白车身弯曲刚度分析与优化设计

在某款纯电动汽车的设计开发过程中,为满足操纵性、安全性、可靠性、NVH、碰撞安全等性能要求,同时由于布置电池后下车体骨架的结构变更,需要对白车身弯曲刚度进行CAE分析。利用HyperMesh、Nastran、HyperView等仿真软件建立纯电动汽车白车身有限元模型,并进行弯曲刚度分析。根据CAE分析结果提出优化方案,再对优化方案进行弯曲刚度分析,最终保证优化后的白车身弯曲刚度满足目标值要求,为该车型白车身结构改进和优化设计提供参考。     

高速磨床床身结构动态分析与优化

采用CAD/CAE集成技术,在UG和MSC.Patran/Nastran软件平台上建立了高速磨床床身的CAD三维模型和有限元模型,对其结构进行了动态分析与优化并得到了床身的最优结构模型,分析表明综合改进后的床身相比原床身动态性能有了极大的提高.     

基于Hyper Works的某轻型卡车车架有限元分析及结构改进

为了检验某轻型卡车的车架是否满足设计要求,应用CAE分析方法对其进行有限元分析。首先应用Hyper Works软件,模拟了车架螺栓和焊点的连接,研究了钢板弹簧建模及载荷添加方式,为了尽可能的模拟汽车实际情况,建立了带有货箱、驾驶室、各支架以及前后悬架的较完整的整车有限元模型;然后采用有限元求解软件MSC.Nastran对模型进行了扭转刚度和不同工况下的强度分析。结果表明,第三和第六横梁连接板最大应力远远大于许用应力,不符合强度要求;最后,提出了对该车架第三和第六横梁连接板的改进建议,并通过改进前后的分析结果对比,进一步验证了结构改进的有效性。     

重卡驱动桥的轻量化设计及应用研究

为了优化重卡驱动桥结构性能，实现整桥轻量化市场供应目标，以CAE/CAM技术为支撑平台展开相应研究。运用体系化布局思维，科学搭建数学模型，经CAE仿真分析与CAM协同生产，形成完整的轻量化设计车桥，并进行了样机试验。结果表明，轻量化设计后的整桥在满足噪声限值、B10寿命等关键性能参数的前提下，其质量相对减轻12.7%，传动效率达95%以上。该设计方法可为重卡其他零部件改进提供参考思路，尤其在轻量化研究领域，具有较强的应用推广前景。     

CAE与虚拟现实结合中的一种数据接口

如何将虚拟现实技术应用到CAE中是当前的一个新兴课题。而在对大型商业CAE软件中所建的有限元模型进行真实感处理的过程中,数据格式的转换是一个首要的问题。本文对CAE与虚拟现实结合中的几何数据接口进行了探讨与实现。本文详细介绍了Nastran中使用的输入文件BDF文件的格式以及如何将其转换为能被Multi-Gen导入的STL格式,以实现有沉浸感的有限元模型可视化效果。     

一新型机电限位机构的仿真分析

本文利用CAD／CAE技术对一新型限位机构进行机构运动仿真和有限元分析。该限位机构用于限制大型光电设备垂直轴系的旋转。在利用UG建立了整个光电设备的三维模型后，时限位机构进行了运动仿真，根据检查到的零件间的干涉情况对设计中游在的问题进行了修改和优化。利用MSC．Patrarr／Nastran对限位机构和相关部件进行了有限元分析，校核机构的强度和对整个设备精度的影响。仿真结果表明该限位机构工作可靠，能够满足大型光电设备的使用和性能要求。     

空调器底盘的结构优化与冲压成形仿真分析

采用NX Nastran软件对空调器室外机底盘的结构刚度进行CAE仿真,根据仿真结果对初始设计方案进行改进和优化,优化后底盘的刚度比原始方案提高了近50%。对优化后方案采用Dy-naform软件进行冲压成形数值模拟,仿真结果表明在冲压成形过程中不会产生拉裂和起皱现象。最后,通过试验验证,表明优化后的底盘刚度比初始方案有明显改善,且底盘成形质量好,因此有限元仿真对新产品的开发设计具有重要的指导意义。     

某车型发动机安装位置破裂问题有限元分析

针对某车型在试验过程中出现的发动机安装位置强度不足引起的破裂问题,提出几种改进方案.为了获得最佳的方案,采用有限元方法,分别运用Hypermesh.NX/Nastran,Hypeview等软件进行CAE仿真分析,并研究改进后破裂处在各种工况下的参数.为类似问题的解决提供一种参考.     

基于Abaqus的柴油发动机双平衡轴减振系统强度分析

四缸柴油发动机由于结构限制,工作时比六缸柴油发动机的振动大,某非道路T4排放柴油发动机为了满足振动及噪声的要求,在设计时采用了排气双平衡轴减振结构,为了计算排气双平衡的性能是否满足要求,利用Abaqus软件对设计方案进行了强度分析。首先将双平衡轴紧固螺栓轴力、平衡块的离心力等作为CAE分析输入边界,利用Simlab和Hypermesh对模型进行四面体网格划分,在Abaqus里施加边界,进行初步求解,获得各零部件的应力,将相应的应力计算结果作为静强度及高周疲劳等分析计算的输入条件,计算双平衡轴系静强度性能、高周疲劳强度性能、轴系刚度及面压。接着对CAE分析后未能满足性能要求的零部件进行结构优化后再次分析。最后将通过CAE分析满足性能要求的零件试制并装配样机进行相应的台架试验验证。试验结果表明CAE仿真分析能较好的评估双平衡轴的各种性能,提高产品设计的成功率。     

借力MSC中船重工船舶设计研究中心实现数字化造船

MSC软件公司近日宣布,中船重工船舶设计研究中心有限公司选用MSC公司的MD Nastran、Patran软件作为其船舶与海洋工程研发、校核的CAE平台,提高研发科技核心能力。     

汽车钣金件研制中的计算机辅助技术

为了缩短汽车部件的研制周期和降低成本，丰田在计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助分析（CAE）技术的基础上，发展了一种新的同步技术即计算辅助并行工程（CASE）。在部件研制初期，通过收集信息，结合各方面要求，利用CAE进行虚拟仿真，在产品设计阶段即可同时满足部件的功能和抑造要求。章介绍利用CASE研制钣金成形部件的过程以及CAE的应用。     

一种Nastran卡片快速修改参数的拓扑优化方法

针对复杂零件拓扑优化过程中参数修改过程繁琐,提出一种Nastran卡片快速修改参数的拓扑优化方法。在模型修改过程中,Nastran卡片可将从载荷计算软件获得的计算结果直接导入Nastran拓扑优化文件,替换原有文件参数,达到快速修改参数,提高参数修改准确率和简化模型修改过程的目的。为了进一步验证Nastran卡片快速修改参数拓扑优化方法对复杂零件模型修改适应性,以某变速器壳体为目标,分别运用Nastran卡片快速修改参数拓扑优化方法与Optistruct软件拓扑优化法,对汽车变速器壳体拓扑优化模型修改。计算结果显示,在相同的初始条件下,由两方法得到的模型结构结果一致,应用实践表明,Nastran是一种快速完成复杂零件拓扑优化参数修改的有效方法。     

某星载大口径天线子系统的力学仿真分析

星载天线在发射及在轨阶段将面临严酷的力学环境,要求具有极高的可靠性。为了验证其刚度和强度,缩短研发周期,文中采用NX Nastran软件建立了某星载大口径天线子系统的力学仿真模型;为了验证仿真的有效性,进行了该天线子系统的模态测试,经对比发现两者数据一致性较好;基于建立的有限元模型,分析了该天线子系统在正弦振动和热循环环境工况下的结构响应和受力情况,得到了相应的加速度、位移和应力云图。结果表明,该天线子系统的结构刚强度均满足星载环境要求。该仿真分析对星载天线子系统的结构设计具有重要的指导意义。     

某型可解脱式锁紧带仿真分析

为了得到某型可解脱式锁紧带锁壳体及脱开钩的应力分布及变形,对其采用MSC.Patran/Nastran进行静力学分析。结果强度刚度满足设计要求。     

一种机载仪器支架的固有振动特性分析

仪器支架在飞机改装工程中有着广泛的应用,可以满足各种不同尺寸规格测试仪器设备的布局与安装。基于航空航天部门通用的有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,采用模态分析的方法对一种机载仪器支架进行了固有振动特性分析,计算结果确定了结构的前10阶固有频率及其对应的振型,解决了工程实际问题。分析前,介绍了结构无阻尼自由振动方程和方程特征值在MSC.Nastran中的求解方法。     

驾驶员侧安全气囊及壳体的性能仿真分析

阐述了驾驶员侧安全气囊(DAB)仿真与试验验证的分析流程。为了准确模拟驾驶员侧安全气囊的工作特性,基于有限元分析软件建立了驾驶员侧安全气囊的有限元模型,并通过气体发生器的压力试验、跌落塔试验对气囊参数进行标定。通过对驾驶员侧安全气囊的静态展开过程进行CAE仿真分析,结果表明静态展开时气囊壳体撕裂线出现过撕,且壳体上部和底座连接处断裂分离。经试验表明,驾驶员侧安全气囊性能CAE仿真精度较高,该安全气囊不能满足驾驶员的安全要求。为了优化驾驶员侧安全气囊,对驾驶员侧安全气囊的壳体和底座进行结构进行加强,试验结果表明该方法可行有效,在工程上具有参考价值。     

基于NX Nastran的有限元分析在专用螺纹加工机床设计中的应用

探讨了在桥梁斜拉索锚具大螺距螺纹加工专用机床的设计研发中,针对于工件和支撑杆构成两个连接悬臂梁的特殊结构在加工时所产生的变形对工件的影响,为了判断机床设计中的两根悬臂梁组成的混合梁结构能否满足实际加工需要,对其进行有限元分析通过NX Nastran有限元分析对悬臂梁结构进行了静力分析,通过在最大载荷作用下变形情况进行分析,对悬臂梁结构的强度和刚度进行检验,最终验证了大螺距螺纹专用机床设计的合理性。     

基于气固耦合的航空发动机叶轮应力有限元分析

应用NX软件对航空发动机叶轮结构进行实体建模，用Nastran软件对叶轮气流场进行数值模拟，分析了叶轮表面的压力随不同工况的变化情况，基于气固耦舍利用Nastran软件对叶轮施加静力载荷，进行应力应变分析，并就其结果进行了分析和总结。