關鍵結構部件
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關鍵結構部件的視頻教程
基于Altair Inspire的旋轉梳齒式停車場關鍵部件結構優(yōu)化設計
基于Inspire的旋轉梳齒式停車場關鍵部件結構優(yōu)化設計 適用人群：結構優(yōu)化初學者 基于Inspire的旋轉梳齒式停車場關鍵部件結構優(yōu)化設計【已結束】 直播時間：2020-12-24 19:30 本次直播案例是“2020年度Altair Inspire?學生案例競賽”二等獎的獲獎案例。
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機床部件結構優(yōu)化視頻教程
本課程詳細介紹怎么開展機床關鍵結構的拓撲優(yōu)化分析，模型針對機床立柱結構進行簡化、模型切割、硬點建立、網格劃分、彈簧單元建立、網格屬性設計、載荷施加、拓撲優(yōu)化設計、求解及結果查看，附件包含三維模型及完整的hypermesh拓撲優(yōu)化模型，視頻為無聲視頻，可以根據視頻一步一步操作實現，有問題可以答疑； 1、機床立柱結構模型切割及硬點建立 2、網格劃分 3、材料屬性定義 4、彈簧單元建立 5、
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關鍵結構部件的實例教程
基于Altair Inspire的旋轉梳齒式停車場關鍵部件結構優(yōu)化設計
袁威、晏一凡
摘要：個人設計的停車場結構有較多的冗余，本文針對停車場運輸機構的第三層進行結構優(yōu)化。用inspire進行靜力學分析，判斷結構是否有輕量化空間。以設計空間的單元相對密度為設計變量、以剛度最大化為設計目標；以厚度為約束條件，建立拓撲優(yōu)化模型。考慮擠出和非擠出兩種工藝下的不同方案，對拓撲結果進行polyNURBS幾何重構，最后比較兩種方案的輕量化效果以及Von Mises應力、位移結果，選擇出最優(yōu)的優(yōu)化方案。結果表明：在保證強度條件下，模型的質量減輕了57.5%，為該停車場部件的設計與生產提供了新思路。
關鍵詞：停車場部件；拓撲優(yōu)化；polyNURBS
1、 問題的提出：
團隊本科參加過大學生機械創(chuàng)新大賽，自行設計一款停車場，如圖a所示，這個停車場方案獲得了省二等獎。但在結構上出現了材料冗余、導致整個停車場部件很笨重。
特別是停車場運輸機構的第三層,如圖b與c所示，該機構是停車場運輸機構部件中承載要求較高的部件，但材料冗余現象非常嚴重。為此，團隊基于inspire進行第三層運輸機構的輕量化設計。
圖1 停車場構件基本信息
2、 原結構校核
因實際停車場體積較大，加工起來成本較高，所以我們設計的是按比例縮小后的模型。本文研究的停車場為提高運行安全性，增加結構剛度，整個停車場所有結構均采用鋼Q235制造。
展開 三坐標五方向星型測針采集四孔數據，突破行星定位結構幾何精度測量局限
在遠洋巨輪的鋼鐵軀殼內，深水慣性導航系統(tǒng)如同船舶的神經中樞。其核心部件——裝載高精度光纖陀螺儀與石英撓性加速度計的精密腔體，通過實時解算角運動與線運動數據，通過數學解算獲得載體的航姿、速度和位置等導航信息，為萬噸巨輪提供厘米級定位與0.01°航姿精度。當船舶穿越無GPS信號的深海，正是這組不足方寸的器件，決定著整船的安全航跡。
慣導系統(tǒng)內部關鍵零部件帶4孔定位，內裝光纖陀螺儀，安裝的陀螺儀需要保障準確的位置度及角度關系，因此，該零件需要對上下頂面的平面度，前后左右圓柱的同軸度、垂直度、各孔的直徑以及4孔兩兩同軸度及4孔的孔軸線交點位置，各孔之間角度有著很高的檢測精度要求。
該核心部件采用四孔行星定位結構，其幾何精度直接決定陀螺儀測量基準的可靠性。面對多層級空間關系測量，當前檢測手段缺點：
1、量具盲區(qū)：傳統(tǒng)測量手段尺類無法觸及內部孔系，無法檢測到內部孔尺寸及圓度、位置度等參數；
2、影像局限：傳統(tǒng)測量儀器影像、輪廓等無法檢測到各內控的相對位置關系，難以捕捉孔軸線空間夾角；
3、精度壁壘：該零部件制造公差很小，大約在0.01mm左右，儀器的誤差需要控制到3.5微米以內。
展開 ?從復合電源子系統(tǒng)來看,經過超級電容的“削峰填谷”作用,動力蓄電池不會出現大電流的充放電情況,可以提高動力蓄電池壽命?
在這種動力系統(tǒng)結構中,燃料電池?動力蓄電池和超級電容一起為驅動電機提供能量,驅動電機將電能轉化成機械能傳給傳動系統(tǒng),從而驅動汽車前進?在汽車制動時,驅動電機變成發(fā)電機,動力蓄電池和超級電容將儲存回饋的能量?燃料電池+動力蓄電池+超級電容混合動力系統(tǒng)與“燃料電池+動力蓄電池”或“燃料電池+超級電容”混合動力系統(tǒng)相比較,具有明顯優(yōu)勢,尤其是在部件效率?動態(tài)特性?制動能量回饋等方面更有優(yōu)勢?構型特點如下:1)在采用燃料電池?動力蓄電池和超級電容聯合供能時,燃料電池的能量輸出更為平緩,隨時間變化波動較小?
2)能量需求變化的低頻部分由動力蓄電池承擔,能量需求變化的高頻部分由超級電容承擔?各動力源的分工更加明細,使得它們的優(yōu)勢也得到了更好的發(fā)揮?
3)可以更加充分地回收制動能量?4)燃料電池+動力蓄電池+超級電容混合動力控制策略開發(fā)難度較大,尤其是在驅動時,由于能量流動自由度多,為了能夠充分發(fā)揮多能量源系統(tǒng)的輸出優(yōu)勢并保證整車動力性與經濟性,對整車能量管理策略要求較高?
2 燃料電池動力系統(tǒng)關鍵部件介紹
本節(jié)將針對燃料電池動力系統(tǒng)中的關鍵部件(包括燃料電池?蓄電池?電機和DC/DC等)進行詳細介紹?
2.1 燃料電池
隨著人們對環(huán)保和能源問題的關注度日益提升,燃料電池技術得到快速的發(fā)展?燃料電池主要可分為以下5種:質子交換膜燃料電池(PEMFC)?堿性燃料電池(AFC)?磷酸型燃料電池(PAFC)?固體氧化物燃料電池(SOFC)以及熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)?
2.1.1 質子交換膜燃料電池
質子交換膜燃料電池(PEMFC)的結構組成如圖9所示?PEMFC由膜電極(MEA)和帶氣體流動通道的雙極板組成?其核心部件膜電極是采用一片聚合物電解質膜和位于其兩側的兩片電極熱壓而成
展開 高質量的零部件關鍵數據是企業(yè)具有競爭力的重要保障. 盡管如此, 很多企業(yè)在零部件關鍵數據的質量方面仍然有很大的提高需求.
錯誤的零部件關鍵數據將導致高成本并對企業(yè)的發(fā)展產生負面影響. 原因在于它在零部件搜索方面耗費了大量的時間, 新物料的創(chuàng)建和冗余數據的出現直接導致了高成本.
(請查看新物料的創(chuàng)建影響哪些成本?)
零部件關鍵數據的錯誤比例
德國企業(yè)針對零部件關鍵數據的錯誤比例估算有多高? (重復零部件的數量, 錯誤的分類, 無法理解的零部件文本等等.)
零部件關鍵數據質量差的原因
導致零部件關鍵數據質量差的原因是多方面的:
對零部件關鍵數據的創(chuàng)建流程, 規(guī)則和責任沒有統(tǒng)一定義
當前軟件解決方案沒有在零部件的自動化維護方面提供很好的支持
數據必須在多個不同數據源進行維護
工作人員對獲得質量高的零部件關鍵數據的必要性缺乏認識
通過CADENAS整理和分類零部件關鍵數據
在幾何相似性搜索GEOsearch與PARTwarehouse的組合下, 為零部件的搜索和有效清理錯綜復雜的零部件關鍵數據方面提供了有力支持.
我們在零部件關鍵數據分類方面的服務包括:
重復件和零部件關鍵數據的清理
部件關鍵數據創(chuàng)建和更新
零部件和供應商整合
對外購標準件(Outsourcing)進行分類
以及產品目錄/重用件的創(chuàng)建
引入eCl@ss提供咨詢
單體, 裝配體和零部件關鍵數據按照eCl@ss分類
在SAP中導入eCl@ss 分類
展開 （5）將流道體、燈泡體、轉輪體、導葉、槳葉按照結構設計尺寸裝配到一起，陣列16個導葉、4個槳葉，然后用布爾運算將流道中的燈泡體、轉輪體、導葉、槳葉減去，便生成了完整的全流道流體模型，如圖1。
圖1燈泡貫流式水輪機水體模型
1.2網格的劃分
針對計算區(qū)域結構復雜程度不同的特點，采用分塊網格技術將整個子區(qū)域（進水流道、導葉、葉片、尾水管）分別進行網格劃分，因為前流道和尾水管結構較規(guī)則，所以采用六面體結構化網格，而導葉和葉片是由相對復雜的不規(guī)則曲面構成的部件，劃分結構化網格十分困難，所以采用四面體非結構化網格。最終將各網格子單元按照模型的順序嵌套為整體網格，如圖2，共有1000多萬個網格節(jié)點。
圖2燈泡貫流式水輪機全流道網格
1.3 CFD計算方法
（1）控制方程：燈泡貫流式水輪機遵循連續(xù)方程、動量守恒方程、能量守恒方程、組分質量守恒方程、氣體狀態(tài)方程和通用控制方程。
（2）邊界條件：進口邊界為質量流量，出口邊界為給定靜壓。當壁面靜止時，設置成壁面無滑移條件；當壁面平移或者旋轉時，通過給出壁面切應力模擬壁面滑移。在動、靜交界的耦合面設成滑移網格交界面。采用SIMPLEC算法實現壓力和速度的分離求解。
（3）計算湍流模型的選取：鑒于燈泡貫流式水輪機的轉輪、導葉、流道有較多曲面，會帶來大曲率流動。為了準確地模擬這種流動，本文選用RNG k-ε湍流模型。
（4）收斂標準：收斂標準以殘差值為衡量，默認的殘差值為1×10-4。
（5）水輪機效率：
其中Q為轉輪進口的流量；△p為進出口的總壓差；M為轉輪繞旋轉軸的合力矩；ω為轉輪旋轉的角速度。
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圖5 1mm/ms加載速度下局部頸縮前失效單元的應變率變化歷程
03
爆仿真與實驗對比
駕駛員側氣囊（DAB）靜態(tài)點爆實驗的目的是為了驗證DAB模塊中關鍵部件的結構完整性和功能性，針對DAB塑料罩蓋，主要關注點爆過程中的結構完整性。
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隨著人工智能與機器人技術的飛速發(fā)展，“具身智能”逐漸成為學術界和產業(yè)界的熱門話題。在具身智能的研究和應用中，靈巧手（Dexterous Hand） 被認為是人形機器人最具挑戰(zhàn)性的核心部件之一。它不僅僅是一個抓取工具，更是人形機器人實現與真實世界高效交互的關鍵。
一、靈巧手與人形機器人發(fā)展的緊密關系
靈巧手是指具備高自由度（Degrees
三坐標五方向星型測針采集四孔數據，突破行星定位結構幾何精度測量局限
在遠洋巨輪的鋼鐵軀殼內，深水慣性導航系統(tǒng)如同船舶的神經中樞。其核心部件——裝載高精度光纖陀螺儀與石英撓性加速度計的精密腔體，通過實時解算角運動與線運動數據，通過數學解算獲得載體的航姿、速度和位置等導航信息，為萬噸巨輪提供厘米級定位與0.01°航姿精度。當船舶穿越無GPS信號的深海，正是這組不足方寸的器件
轉子盤式制動器
轉子盤式制動器是現代制動系統(tǒng)的關鍵部件，廣泛應用于汽車、摩托車和自行車等交通工具。它的工作原理是通過摩擦將動能轉化為熱能，從而有效地減慢或停止車輛。轉子盤式制動器以其可靠性、耐用性和卓越的散熱性而聞名，是兼顧性能和安全性的首選。轉子盤式
制動系統(tǒng)的部件
：轉子（盤）：
安裝在輪轂上的扁平圓形金屬盤
離合器片，也稱為摩擦盤，是車輛離合器系統(tǒng)中的關鍵部件，用于將動力從發(fā)動機傳輸到變速箱。它旨在平穩(wěn)地將發(fā)動機動力與傳動系統(tǒng)接合和斷開，從而實現換擋，并防止車輛靜止時發(fā)動機熄火。
模型構建與聲學反饋
? Concurrent Real-Time提供的最新一代AutoHawk 32核硬實時仿真機，能夠處理數百個自由度的復雜整車模型
這個全面的虛擬開發(fā)環(huán)境為汽車制造商帶來三大核心優(yōu)勢：
? 實現"一次即成功"的樣車開發(fā)，減少昂貴的設計迭代
? 持續(xù)優(yōu)化操控性與舒適性特征
? 在物理樣車制造前即可進行包含振動反饋的精準主觀評估
該方案對于優(yōu)化開發(fā)周期長且結構關鍵的部件
COLLABORATION 3Dfindit提供了一系列關鍵績效指標（KPI），企業(yè)可利用這些指標優(yōu)化其零件管理。這些指標有助于識別重復項、分析下載趨勢并跟蹤團隊活動。
團隊互動---這個關鍵數據顯示了有多少同事正在積極使用3Dfindit——這是衡量企業(yè)內平臺使用情況的寶貴指標。團隊成員使用權限越多，零件管理的一致性就越重要。首選零件可確保每個人都使用經過驗證的相同零件
中圖三坐標通過以下方式實現高重復性：
1、穩(wěn)定的機械結構：關鍵部件一體鑄造成型，結構緊湊、重量輕、強度高，運行更為快速平穩(wěn)。
使用Adams對回轉支承進行通用化設計，THCM預計節(jié)省1500萬盧比，并縮短開發(fā)驗證時間。
塔塔日立工程機械有限公司（THCM）是塔塔汽車公司和日本日立工程機械公司在印度的合資公司。THCM在機械領域的產品包括挖掘機、輪式裝載機、反鏟裝載機、壓土機、運輸攪拌車、自卸卡車、機械起重機、電動平地機和堆垛機。公司有三個生產基地
