Joby Aviation

MSC Apex先進的設計權衡FEA能力使Joby Aviation能夠將內載荷建模時間縮短至原來所需時間的三分之一。Joby Aviation正在與時間賽跑，以認證其全電動、全新的飛行器設計，通過在飛行器的每個領域追求創新，推動航空工業的發展，同時也試圖成為世界上第一架獲得認證的eVTOL飛行器。

憑借復合材料機身，傾轉旋翼，可容納4名乘客和一名飛行員，Joby飛行器的設計航程為150英里，可以將客戶從主要大都市區的一側帶到另一側，時間僅為汽車或鐵路的一小部分，并且比直升機安靜100倍 - 在加利福尼亞州中部，Joby的總部所在地，這意味著從圣何塞到舊金山只需15分鐘，而現在同樣的路程，開車或坐火車需要1.5-2小時。

為了實現這個看似不可能完成的任務，Joby Aviation的工程師需要一個與機身一樣的下一代的工程平臺，以實現其雄心勃勃的認證目標，這就是他們采用MSC Apex的原因，其集成的CAD到Mesh工作流程，允許快速完成設計迭代，其時間僅為傳統FEA軟件包的一小部分。

Joby Aviation的 eVTOL 飛行器

要為一架新的飛行器進行認證，需要生成內載荷，整個機身的有限元建模環境必須是有序的，同時也必須足夠靈活，以應對飛行器每個角落的快速變化。新飛行器的認證通常都需要很多年的過程，隨著不斷出現的設計變更，分析也會變得復雜。

Joby Aviation設定了2024年與乘客共乘的目標，這需要設計和分析并行進行的創新概念。為了實現這一目標，除了先進軟件的支持外，還需要在全公司范圍內專注于簡化傳統工作流程和過程。簡單地說，傳統的內載荷建模方法行不通，非傳統的工程工作流需要非傳統的工程軟件。為了實現其雄心勃勃的認證目標，Joby Aviation需要一個與其機身一樣的下一代的平臺。

“在這個新飛行器認證的世界里，我相信我不是唯一一個對克服‘做事的方式’的慣性感到沮喪的人。但在Joby，我們可以利用一切機會將時間表向左拉，我們愿意探索,“Joby Aviation的結構分析師兼內載荷專家Brian Smith表示,“每個問題都有一個解決方案，花一分鐘的時間來弄清楚我們將如何制定我們的解決方案是值得的。這需要正確的計劃和正確的工具。”

為了找到一個優化的解決方案，Joby的工程師不得不問自己，他們把大部分時間花在哪里 - 是否有人正在等待輸入以繼續他們的工作? 有什么事情可以并行處理嗎? 是否有機會組合工具集，或者想辦法讓它們同步?

在對MSC Apex進行評估時，將設計和分析的每個步驟與現有工具集進行比較，以衡量所節省的時間，并尋求效率。在此評估階段，我們完成了一個基準測試，主要集中在幾何清理、網格劃分、網格連接、考慮設計變更以及實現一個可運行的NASTRAN模型等方面花費的時間。

在此基準測試期間，當納入了設計變更時，游戲規則發生了改變，需要通過更新用于內載荷建模的現有的有限元模型（FEM）來反映這一變化。傳統的工具集需要對完整的模型重建，而MSC Apex能夠納入設計更改，并修改現有的FEM，從而能夠在很短的時間內構建一個新的內力載荷模型。

MSC Apex的幾何變換工具可以應用于雙曲面全復合材料機身部分，允許“實時”設計變更，所有單元和連接保持完整，幾乎不需要返工。

完成的設計變更基準測試結果，大大減少了花費的時間和工具使用的數量。

該基準測試將五天的工作流程減少到一天的工作量，由于無需重新劃分網格即可將舊的零件無縫切換到新設計方案，節省了大量時間。

除了節省工程時間外，總體挫折感也大大減少，這通常是由于在整個內載荷有限元建模過程中重復和單調的任務造成的。通過MSC Apex的用戶體驗以及其專業的建模過程，避免了這種挫折感。通過整合Joby Aviation在產品和人員方面的真實反饋和建議，MSC Apex正在推動工程領域向生態系統級支持的更大轉變。

“Apex平臺從根本上比其他預處理器更實用，它讓你可以自由地構建你想要的模型，而不是讓用戶遵從預處理器的‘方法’。

預處理器應該是工具，工程師應該是驅動程序，不應該是反過來的，MSC Apex給了用戶很大的自由，而其他軟件沒有。——Brian Smith, JobyAviation結構分析和內載荷組

Above: Joby的eVTOL飛行器的后視圖，顯示了機身和機翼上大量的雙曲面