HyperWorks在航空傳感器研發(fā)中的應(yīng)用

技術(shù)支持

2019年10月29日 16:26

行業(yè)：航空航天

挑戰(zhàn)：客戶個(gè)性化需求為產(chǎn)品的研發(fā)帶來極大的挑戰(zhàn)

Altair 解決方案：將 HyperWorks 引入航空傳感器研發(fā)流程中，利用 HyperMesh 讀入各種 CAD 模型，建立適應(yīng)各類仿真分析的有限元模型。

優(yōu)點(diǎn)：提升網(wǎng)格質(zhì)量；縮短模型創(chuàng)建及網(wǎng)格修正時(shí)間；建立高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，縮短計(jì)算時(shí)間；在相同時(shí)間完成更多的仿真分析，以獲得更高質(zhì)量的傳感器和更大的安全裕度；縮短產(chǎn)品研發(fā)周期并降低研發(fā)成本

背景介紹

Esterline Advanced Sensors是全球領(lǐng)先的航空傳感器供應(yīng)商。其所有傳感器產(chǎn)品研發(fā)均在法國布爾日市的分公司完成。研發(fā)團(tuán)隊(duì)有5名工程師負(fù)責(zé)傳感器的有限元建模和模型可靠性驗(yàn)證，通過有限元分析確定產(chǎn)品的安全裕度。Esterline對每一個(gè)客戶都會開發(fā)特定的傳感器，新型傳感器的開發(fā)始于客戶的個(gè)性化需求。為迎接這一挑戰(zhàn)， Esterline不得不采取多組仿真分析來滿足這些需求。同時(shí)，為了獲得一個(gè)最優(yōu)的傳感器設(shè)計(jì)方案，常常需要進(jìn)行從CAD模型簡化（包括非功能性的倒角、槽、小孔的去除以及對力學(xué)性能沒有顯著影響的復(fù)雜形狀的修改等）到最終的有限元分析、試驗(yàn)結(jié)果對比（共振、模態(tài)振型、通過應(yīng)變計(jì)的應(yīng)力測量等）以及參數(shù)擬合等多次迭代。為了整合研發(fā)流程以及提高模型研發(fā)效率，Esterline Advanced Sensors開始在其航空傳感器的研發(fā)流程中應(yīng)用HyperWorks，特別是HyperMesh模塊。

挑戰(zhàn)

客戶個(gè)性化需求使Esterline Advanced Sensors大部分產(chǎn)品獨(dú)一無二，這也為產(chǎn)品的研發(fā)帶來極大的挑戰(zhàn)。研發(fā)過程中由于需求的改變常常造成仿真模型的多次修改，為了在合理時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)布一款高質(zhì)量的傳感器，能否根據(jù)需求變化快速修改已有模型是非常重要的。這其中包括快速創(chuàng)建模型以及快速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更的能力。

Esterline傳感器由不同材料（金屬和非金屬）的多個(gè)子部分構(gòu)成。仿真前處理階段，即使是體積很小的傳感器，由于使用不同類型的網(wǎng)格模型，也將變得非常復(fù)雜。不管使用何種工具，仿真效率和可靠性在很大程度上都取決于網(wǎng)格特征與質(zhì)量，為了將計(jì)算時(shí)間降低到最低限度以便進(jìn)行優(yōu)化迭代，工程師傾向于使用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

“利用 HyperMesh 可以進(jìn)行精確的、高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，在節(jié)省了大量的計(jì)算時(shí) 間的同時(shí)獲得精確的仿真結(jié)果。”

PAUL CARRICO

Esterline Advanced Sensors設(shè)計(jì)工程師/材料專家

解決方案

Esterline Advanced Sensors將HyperWorks特別是HyperMesh引入其航空傳感器研發(fā)流程中。在完成CAD建模后， Esterline工程師使用HyperMesh讀入各種CAD模型，建立適應(yīng)各類仿真分析的有限元模型。HyperMesh是一款高性能的有限元前處理器，它能提供高度交互式可視化建模環(huán)境進(jìn)行高質(zhì)量網(wǎng)格劃分和產(chǎn)品性能分析。HyperMesh擁有最廣泛的主流 CAD軟件和CAE軟件接口，為企業(yè)提供一個(gè)成熟的統(tǒng)一的仿真平臺。HyperMesh區(qū)別于其他網(wǎng)格劃分工具的主要特征是在很短時(shí)間內(nèi)為各種商業(yè)求解器的不同分析類型提供精確網(wǎng)格模型的能力。網(wǎng)格劃分工作結(jié)束后，工程師可將這些網(wǎng)格模型用于諸如結(jié)構(gòu)有限元分析、NVH分析以及CFD分析等不同的分析領(lǐng)域。