模型輕量化
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
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全三維設計、網絡協同設計等已成為主流，輕量級的三維可視化技術可幫助制造企業直接將輕量化三維模型下發到工藝、制造、檢驗和維護維修部門以及供應商、客戶等，并通過可視化的工具實現更好的溝通交流、數據共享。隨著輕量級可視化解決方案功能的不斷完善與加強，特別是輕量化格式的統一性及瀏覽器開放性的改善，它必將成為制造企業協同共享的重要工具，實現全三維的必要支撐。
摘 要：以某型內燃機車司機室防撞柱為對象，使用仿真軟件HyperWorks建立有限元仿真模型，計算了防撞工況的應力分布。并在此基礎上，分別使用尺寸優化的方法、尺寸與形狀聯合優化的方法，對模型進行優化設計改進。聯合使用尺寸與形狀優化可以較大程度地改善模型的應力水平，并且質量降低了20.7%，達到了輕量化的設計目標。
關鍵詞：防撞柱;有限元;輕量化;HyperWorks;
隨著鐵路行業的發展，內燃機車的設計趨向于高速重載，機車結構輕量化也成為重要的關注點。機車輕量化可以降低軸重、降低牽引功率、減少能耗、提升運行品質、降低制造成本。機車輕量化一般從2個方面入手：①使用強度高、質量輕、性能優異的新型材料代替傳統的碳鋼材料，但會導致制造成本的增加；②通過合理的結構設計和布局，在滿足機車使用要求的前提下，降低材料的使用量。
傳統的結構輕量化，通常由設計師根據經驗，參照有限元應力結果進行結構的調整，更改零件的尺寸和局部的細節，然后再進行仿真分析驗證，通過優化—仿真—優化這樣一次次的循環嘗試，得到最終的結構輕量化模型。輕量化的過程是反復且冗長的，工作效率低下，設計周期增加，這種方法具有很大的主觀性和局限性。隨著計算機輔助工程的發展，結構優化技術日益成熟，并且應用廣泛。尺寸優化和形狀優化是仿真軟件HyperWorks的優化模塊OptiStruct提供的優化方法，應用于產品的詳細設計階段，是關于模型細節方面的優化設計。尺寸優化通過改變結構單元的屬性，如殼單元的厚度、梁單元的橫截面屬性、彈簧單元的剛度等，以達到應力、質量、位移或者其他的設計要求；形狀優化通過修改結構的幾何邊界，得到結構的最佳形狀以減小應力集中，改善力學性能，增加構件剛度[1]。
本文研究將尺寸優化與形狀優化應用于內燃機車結構輕量化設計的方法。
展開 摘要：為提高汽車碰撞后側面的安全性，對汽車B柱進行耐撞性能優化及輕量化設計。利用Hypermesh軟件劃分車輛網格，建立汽車有限元模型。采用LS-DYNA軟件分析優化結果，通過B柱加強版進行總成集合化處理，從而實現B柱加強板總成屬性轉移。采用CAE軟件進行仿真實驗，確定2k因子對性能造成影響的關鍵與非關鍵因素,通過B柱熱成型優化設計提高車輛輕量化效果。實驗結果表明：應用該方法優化后，車輛B柱輕量化比基礎模型升高了15.4%，車輛整體質量減輕了19%以上。通過對汽車側面碰撞試驗B柱進行耐撞性能實驗，可知汽車B柱幾乎沒有發生變形，車廂內假人胸腔未出現損傷。
關鍵詞：側面碰撞；B柱；耐撞性；輕量化；優化；CAE分析
隨著經濟快速發展，汽車已經成為人們日常生活的主要交通工具[1-2]。伴隨著市場需求與相關法規對汽車碰撞安全性能要求逐年提升，車身質量隨之增加。
汽車的側面位置是整車中最薄弱的部分，其可以分散沖擊力的部件極少，一旦發生碰撞，將給乘坐人員生命安全造成極大的威脅。門檻梁總成與A柱、B柱、C柱、前門及后門是轎車側圍的主要部件，其中B柱作為車身側面主要承力部件，在汽車發生側面碰撞時，不但要承受巨大的沖擊力還需要給車門與車欄等部件提供支撐[3-4]。同時，影響乘坐人員安全性的關鍵指標是B柱的入侵速度與入侵量[5-6]。由此可知，提高側面碰撞時汽車的安全性，首先要增強B柱的耐撞性。
我國自20世紀80年代開始對汽車側面碰撞進行研究，研究方向為改進門欄梁厚度、多角度改進B柱的受力結構。本文從提高汽車B柱耐撞性、汽車輕量化設計兩個方面對汽車車體進行優化設計，從而提高汽車安全性。
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隨著計算機技術的發展和性能的提高，用戶對仿真精度的要求隨之提高，因此幾何模型的精細化程度和有限元仿真模型的網格量增加，導致用戶導入模型和后處理操作卡頓，對硬件要求很高，模型和結果不便于分享和傳輸，無法自動生成報告。用戶在仿真后處理上耗時較長，這就需要更加高效、一體化、輕量化的后處理工具。
”
Simright 3DLite軟件是數巧科技研發的基于B/S架構的輕量化可視化系統，該軟件支持在線CAD模型查看、CAE模型查看、CAE結果查看、在線仿真報告(自動生成、在線編輯與查看)等功能。該軟件完全國產自主研發，支持SDM和HPC的集成，目前已在中國一汽、中國商飛、上海電氣、ICT行業某世界500強等單位投入使用。
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隨著計算機技術的發展和性能的提高，用戶對仿真精度的要求隨之提高，因此幾何模型的精細化程度和有限元仿真模型的網格量增加，導致用戶導入模型和后處理操作卡頓，對硬件要求很高，模型和結果不便于分享和傳輸，無法自動生成報告。用戶在仿真后處理上耗時較長，這就需要更加高效、一體化、輕量化的后處理工具。
”
Simright 3DLite軟件是數巧科技研發的基于B/S架構的輕量化可視化系統，該軟件支持在線CAD模型查看、CAE模型查看、CAE結果查看、在線仿真報告(自動生成、在線編輯與查看)等功能。該軟件完全國產自主研發，支持SDM和HPC的集成，目前已在中國一汽、中國商飛、上海電氣、ICT行業某世界500強等單位投入使用。
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模型輕量化的最新內容
輕量化浪潮下的技術風口
在 AR/VR、車載成像、消費電子等領域對 “輕、薄、高清” 的極致需求驅動下，超表面成像技術正從實驗室走向產業化，成為顛覆傳統光學的核心路徑。但超表面設計 “跨尺度難、算力成本高、設計閉環斷裂” 等痛點，嚴重制約技術落地。
超表面是由亞波長（小于工作波長）微納結構單元周期性 / 非周期性排布的二維人工光學器件，厚度僅為傳統透鏡的
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
<p class="ql-align-justify">Ansys 5月應用系列線上研討會共10場，主題覆蓋AI+優化、光學、電弧、熱管理、材料決策…等主題，希望幫助工程師深入掌握仿真能力的應用價值，精彩內容持續全年，歡迎大家報名參與！</p><p>歡迎加入直播交流聊，獲取專屬開播提醒、直播回放、直播PPT及完整日程實時更新，干貨不錯過！</p><p class="ql-align-center">
隨著聚變技術的不斷發展，小型化、緊湊型托卡馬克裝置逐步興起，這類裝置具有體積小、成本低、部署靈活等優勢，適用于科研實驗、小型示范等場景，同時也對聚變電源提出了輕量化、集成化的新需求。相較于大型托卡馬克裝置的電源系統，小型化聚變裝置的電源需在更小的體積內實現高功率、高精度輸出，具備集成度高、重量輕、便于安裝等特點。
為適配小型化聚變裝置的需求，國內企業逐步推進聚變電源的輕量化與集成化研發
其中，大模型核心技術展區聚焦多模態大模型、輕量化部署、訓練數據治理等核心領域，集中展示可獨立復核的技術指標與創新成果，涵蓋推理延遲、準確率、能耗等關鍵參數，直觀呈現大模型在環境感知、復雜推理上的突破；具身智能機器人展區則匯聚人形機器人、四足機器人、智能巡檢機器人等各類產品，既有像Galbot那樣可實現透明物體精準抓取、24小時無人值守運營的前沿機型，也有應用于工業巡檢、醫療服務、公共服務等場景的成熟解決方案
OAS軟件提供輕量化解決方案2個月前
緊湊型望遠鏡案例分析
簡介
緊湊型望遠鏡作為便攜觀測類光學核心設備，以反射鏡緊湊排布實現光路折疊與像差校正，在壓縮體積的同時保障望遠成像效果，是便攜觀測、安防偵察及消費級觀景設備的關鍵組件，其光學結構的合理性直接決定成像分辨率、視場范圍與設備便攜性，需嚴格滿足輕量化與高成像的雙重設計標準。本項目基于 OAS 光學軟件，通過光機一體化建模、多維度像差校正與雜散光優化，構建高性能緊湊型望遠鏡光學方案
仿真+AI技術為快消包裝行業賦能提速、降本增效、推動可持續發展。
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輕量化設計不僅關乎成本削減，更在于放大環保影響力。每減少一克材料，都能節省樹脂用量、減少廢棄物產生，且隨著貨架上數百萬件產品的規模化效應，成效將十分顯著。而 PhysicsAI 讓我們能夠以前所未有的速度實現這些成果。
—— Kinetic Vision 開發總監
Shane
<p class="ql-align-justify">*本文投稿自工程機械制造行業用戶張俊</p><p><br></p><p><br></p><p>車架是起重機三大結構件之一，其剛度、強度性能對起重機的吊載性能、可靠性、安全性有著至關重要的作用。大量研究表面，汽車燃油消耗的50%是由整車重量引起的，整車重量每降低10%，燃油經濟性可提高3.8%。輕量化設計是指在保證其基本性能的情況下，盡可能提高材料利用率
AUTO TECH China 2026 第十三屆廣州國際汽車輕量化技術及車用材料展覽會
The 13th International Automotive Materials and Lightweight Technology Expo
AUTO TECH China 第十三屆國際汽車輕量化技術及車用材料展覽會是關于各種先進汽車材料及汽車輕量化的解決方案，如金屬材料
<p><br></p><p><strong>仿真+AI技術為快消包裝行業賦能提速、降本增效、推動可持續發展。</strong></p><p><br></p><p><br></p><p>“</p><p class="ql-align-justify">輕量化設計不僅關乎成本削減，更在于放大環保影響力。每減少一克材料，都能節省樹脂用量、減少廢棄物產生，且隨著貨架上數百萬件產品的規模化效應，成效將十分顯著
