模塊化電池設(shè)計(jì)的案例
基于達(dá)索平臺(tái)BIOVIA、Abaqus模塊實(shí)操講解，新電池產(chǎn)業(yè)鏈PLM產(chǎn)品開發(fā)及碳管理&電池仿真設(shè)計(jì)一體化【10月15直播】
全球市場(chǎng)新格局下，電池產(chǎn)業(yè)亟待加速新技術(shù)/新產(chǎn)品的開發(fā)管理、高效的設(shè)計(jì)/仿真一體化能力、以及更精準(zhǔn)的碳排放/ESG碳管理等，達(dá)索系統(tǒng)致力于推動(dòng)全球可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用和實(shí)踐，一直以來，與電池行業(yè)先鋒客戶通過數(shù)字化手段，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展和快速創(chuàng)新，共同推動(dòng)電池產(chǎn)業(yè)成果的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
達(dá)索2024探索之旅第二季系列會(huì)議“達(dá)索系統(tǒng)賦能新電池產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字仿真一體化協(xié)同解決方案”將聚焦新能源電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及新技術(shù)引入等熱門話題，并將針對(duì)動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行技術(shù)拆解與實(shí)例分享。2024年10月15日線上直播，下滑提前預(yù)約本場(chǎng)研討會(huì)！
研討會(huì)主題介紹
Part 1：新電池產(chǎn)業(yè)鏈PLM產(chǎn)品開發(fā)及碳管理
在新電池產(chǎn)業(yè)向前擴(kuò)展礦山、材料管理；向后延伸梯次回收、ESG碳管理等的進(jìn)程中，如何從全產(chǎn)業(yè)鏈整合的角度對(duì)產(chǎn)品資源連續(xù)、流程連續(xù)、項(xiàng)目、需求、產(chǎn)品線、BOM、文檔等，進(jìn)行高效敏捷的管理和賦能。
在全球碳積分、歐洲電池護(hù)照、中國2030碳達(dá)峰、2060碳中和的大趨勢(shì)下，通過有效的LCA碳評(píng)估手段，從新電池全產(chǎn)業(yè)鏈的角度對(duì)公司碳排目標(biāo)、產(chǎn)品規(guī)劃、制造運(yùn)營、企業(yè)管理等進(jìn)行全面的碳排設(shè)計(jì)和規(guī)劃。
講師介紹
高 飛
達(dá)索系統(tǒng)大中華區(qū)汽車和電池新能源行業(yè)高級(jí)咨詢顧問，20年全球500強(qiáng)一線汽車0EM企業(yè)、研究院的工作經(jīng)驗(yàn)，分別在海外車企、國內(nèi)自主車企、以及央企汽車研究院所中，從事負(fù)責(zé)企業(yè)IT信息化建設(shè)、汽車產(chǎn)品開發(fā)和科研項(xiàng)目管理等工作。對(duì)于汽車行業(yè)、電池及新能源行業(yè)的產(chǎn)品管理PLM、研發(fā)CAD/CAE、制造CAM、可持續(xù)發(fā)展ESG等，有較深入的研究和實(shí)踐。
展開 讀書筆記：船舶設(shè)計(jì)優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)
我個(gè)人認(rèn)為，確實(shí)模塊化有弊端，但我們已知的弊端中往往是圍繞一個(gè)模塊化的實(shí)物對(duì)象，它固化，刻板，無法變通，阻礙創(chuàng)新。
但如果模塊化的是方法呢？通俗的講是“套路”，高端的講叫“Design philosophy 設(shè)計(jì)原理”。根據(jù)知識(shí)工程與創(chuàng)新TRIZ的觀點(diǎn)而言，不同模塊之間的重組反而會(huì)加速創(chuàng)新。就正如文中借波音案例所述：“模塊化設(shè)計(jì)已被視為產(chǎn)品和組織設(shè)計(jì)的新邏輯，因?yàn)樗兄?em>設(shè)計(jì)和制造公司應(yīng)對(duì)不斷變化的環(huán)境。”
不過現(xiàn)實(shí)是，由于我們對(duì)模塊化本身的誤解，把產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化等價(jià)為模塊化的前提，使得長期忽略對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的“解耦”，或者更具體的說是對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)之間關(guān)系的探究。這不僅阻礙了設(shè)計(jì)方法本身被優(yōu)化的可能，同時(shí)也失去了嘗試模塊化設(shè)計(jì)的最基本的前提。
在這樣的認(rèn)知下，又從何提高“效率”？
文章來源：3D SHIP
展開 什么是“模塊化設(shè)計(jì)”？
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原本作為整單個(gè)呈現(xiàn)的音箱，重新以模塊化方式呈現(xiàn)出來，擴(kuò)大了音箱的傳播范圍，也提升了音箱的使用體驗(yàn)（立體音效）。
總結(jié)
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通過以上三個(gè)案例的解析，我們能夠發(fā)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的具備兩個(gè)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：
①滿足多樣化的用戶需求
②強(qiáng)化單一產(chǎn)品的功能屬性
因此，所謂模塊化設(shè)計(jì)并非僅僅是部件與部件之間簡單的組合+拆分的關(guān)系，要思考其背后的邏輯和原理，才能達(dá)到運(yùn)用的目的。
— END —
SOLIDWORKS模塊化設(shè)計(jì)
SOLIDWORKS模塊化設(shè)計(jì)的核心思想是將產(chǎn)品分成不同的模塊，以模塊作為基本單元來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。新產(chǎn)品的研發(fā)也可以通過對(duì)模塊的改進(jìn)、變更來進(jìn)行。產(chǎn)品模塊化現(xiàn)已成為當(dāng)今產(chǎn)品設(shè)計(jì)非常流行的設(shè)計(jì)思路,工程師能夠通過模塊的設(shè)計(jì)、選擇、組合來生成不同規(guī)格、不同功能的產(chǎn)品，不僅能夠在短時(shí)間內(nèi)完善其產(chǎn)品體系,并壓縮革新周期,還能減少制造工序,有效的減少成本，提高生產(chǎn)效率。
要做模塊化，必須要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)非常熟悉，只有這樣才能夠合理的將其進(jìn)行模塊劃分。比如傳送帶模型，我們就可以把輥筒作為一個(gè)獨(dú)立模塊來進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)為了適應(yīng)不同產(chǎn)品的變化，我們還應(yīng)該結(jié)合參數(shù)化設(shè)計(jì)思想，通過對(duì)參數(shù)的修改，實(shí)現(xiàn)模塊樣式的多樣化。最后再將完成的模塊組合起來，就能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的多樣性。
下面給大家分享一款參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件-SOLIDWORKS自動(dòng)化參數(shù)設(shè)計(jì)插件，可大幅提升設(shè)計(jì)效率，減少錯(cuò)誤、降低對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的要求和用人成本。
SW自動(dòng)化參數(shù)設(shè)計(jì)插件（SolidKits.AutoWorks ）是一款無縫集成到SW軟件的參數(shù)自動(dòng)化設(shè)計(jì)工具。通過一鍵點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化產(chǎn)品再設(shè)計(jì)，如智能選型、自動(dòng)化修改產(chǎn)品屬性、產(chǎn)品參數(shù)、產(chǎn)品狀態(tài)、圖紙更新、重命名、并自動(dòng)打包生成交付物。
現(xiàn)在很多企業(yè)在努力提高3D設(shè)計(jì)效率，在探索提升效率的同時(shí)，也希望嘗試自動(dòng)設(shè)計(jì)方法。SolidKits在自動(dòng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)裝配方面已經(jīng)有了很多成功的實(shí)際應(yīng)用案例，并且采用的是通用而非定制的軟件工具和方法。這一設(shè)計(jì)方式，完全顛覆了傳統(tǒng)的手工畫圖、電腦畫圖2D、3D設(shè)計(jì)思路。
展開 
集成式設(shè)計(jì)、建造自動(dòng)化、模塊化設(shè)計(jì)、ETO、設(shè)計(jì)流程同步......
<p>預(yù)計(jì)到 2027 年，能源與E&U行業(yè)的投資將達(dá)到 130 萬億美元，為了在預(yù)算和時(shí)間范圍內(nèi)設(shè)計(jì)下一代資本資產(chǎn)，能源和公用事業(yè)企業(yè)的工程設(shè)計(jì)師必須加速協(xié)作和提高生產(chǎn)力。工程師們同樣也面臨著高效設(shè)計(jì)用于能源、化工和基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的定制資本資產(chǎn)的壓力。</p><p><strong>那么，能源行業(yè)工程師和企業(yè)如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)呢？</strong></p><p>為此，小編為大家整理了<strong> 3 </strong>本相關(guān)白皮書資料，<strong>免費(fèi)發(fā)放 </strong>給正在被如上問題所困擾的你</p><p><strong>01</strong></p><p><strong>在工業(yè)化建筑時(shí)代蓬勃發(fā)展</strong></p><p>大型資本資產(chǎn)的成功設(shè)計(jì)和建造需要速度、精度和利益相關(guān)者的密切協(xié)作。然而，大多數(shù)建筑公司都在努力解決績效和生產(chǎn)力不佳、成本超支和利潤率低等問題。</p><p><strong>集成式設(shè)計(jì)和配置解決方案產(chǎn)品組合解決復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)</strong></p><p>多學(xué)科設(shè)計(jì)和重用，同步設(shè)計(jì)流程，并利用多專業(yè)設(shè)計(jì)和重用，更快地設(shè)計(jì)出更好的設(shè)計(jì)；高級(jí)設(shè)計(jì)自動(dòng)化，自動(dòng)執(zhí)行按訂單設(shè)計(jì)的解決方案的設(shè)計(jì)規(guī)則和流程，并釋放專家資源，讓他們做最擅長的事情-創(chuàng)新；系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)型設(shè)計(jì)，采用系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)型方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，消除代價(jià)高昂的錯(cuò)誤，并跟上不斷變化的客戶需求和法規(guī)要求的步伐。</p><div contenteditable="false" width="100%">
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展開 某型集裝箱儲(chǔ)能電池模塊的熱設(shè)計(jì)研究及優(yōu)化
本工作以某型集裝箱內(nèi)的電池模塊為研究對(duì)象，通過在電池模塊內(nèi)布置導(dǎo)流板來改善電池模塊內(nèi)的流場(chǎng)分布特性從而改善電池散熱面的溫度分布特性，從而為電池提供一個(gè)較好的工作環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于導(dǎo)流板的布置規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，為解決工程實(shí)際提供技術(shù)參考。
1 數(shù)值計(jì)算方法
1.1 電池模塊模型參數(shù)
集裝箱內(nèi)的電池模塊布置模型如圖1 所示。電池模塊的幾何尺寸為698 mm×455 mm×188 mm，每個(gè)電池的尺寸為174 mm×47.5 mm×127 mm，如圖2所示，內(nèi)部電池的布置方式為3 排電池平行布置，每排由8 塊電池組成， 其中電池的間隙如圖3所示。
圖1 集裝箱布置圖
圖2 電池模塊三維模型
圖3 電池模塊內(nèi)部電池布置俯視
1.2 控制方程
本工作利用Fluent 數(shù)值仿真來對(duì)建好的網(wǎng)格模型進(jìn)行迭代仿真計(jì)算。在Fluent 仿真軟件中選用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε 湍流模型對(duì)電池模塊內(nèi)的流體進(jìn)行描述。根據(jù)實(shí)際情況而言，電池模塊內(nèi)的空氣流速相對(duì)于空氣中聲音的傳播速度來說很小，所以這種情況下空氣可以認(rèn)為是不可壓縮的流體。
標(biāo)準(zhǔn)k-ε 模型的湍動(dòng)能k 和耗散率ε 方程見式(1)、式(2)
1.3 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分
結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格可以很容易地實(shí)現(xiàn)區(qū)域的邊界擬合，適于流體和表面應(yīng)力集中等方面的計(jì)算。而且這種網(wǎng)格還具有生成速度快、質(zhì)量比非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格好，計(jì)算時(shí)花費(fèi)的時(shí)間更少等優(yōu)點(diǎn)。故考慮到運(yùn)算時(shí)間成本和建模時(shí)間成本，本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格來對(duì)模型進(jìn)行劃分。與此同時(shí)為了增加模擬的精確性在電池間隙、電池模塊壁面以及過渡處進(jìn)行邊界層加密處理。
1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性測(cè)試
基于上文提到的模型進(jìn)行網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證，本節(jié)做出了4 套不同數(shù)量的網(wǎng)格對(duì)其電池散熱面的最高溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用來驗(yàn)證網(wǎng)格的無關(guān)性，結(jié)果見表1。
展開 ANSYS：模塊化井口設(shè)計(jì)
模塊化井口設(shè)計(jì)
作者： Wen Chun Lee，新加坡WEFIC Ocean Technologies Pte. Ltd產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師
在石油天然氣行業(yè)中，采用新加坡WEFIC Ocean Technologies公司的模塊化井口系統(tǒng)有助于縮短井下設(shè)備的安裝時(shí)間。由于采用多級(jí)系統(tǒng)來支持不同套管程序和工作壓力，因此該模塊化井口系統(tǒng)安全高效并且易于操作。WEFIC工程師采用ANSYS Mechanical對(duì)關(guān)鍵系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)備選方案進(jìn)行評(píng)估，隨后通過物理測(cè)試來驗(yàn)證有限元分析結(jié)果。這種方法可大幅減少所需的測(cè)試原型數(shù)量，在確保可靠性的同時(shí)將研發(fā)時(shí)間減少大約60%。
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"采用ANSYS技術(shù)完成設(shè)計(jì)大約只需過去所需時(shí)間的40%。"
WEFIC 提供全線的井口和采油樹技術(shù)
井口位于石油或天然氣井的表面，可充當(dāng)懸掛點(diǎn)與加壓密封口，便于在油氣井生命周期的不同階段將鉆柱、套管線和生產(chǎn)油管下降到鉆孔中。兩種設(shè)備可連接到井口頂部，以用于控制表面壓力：即鉆井過程中的防噴器以及鉆井結(jié)束后的采油樹（用于控制井流量的閥門、配件和四通）。井口的內(nèi)孔包含臺(tái)肩，其上面的套管與油管懸掛器可用于懸掛套管柱和生產(chǎn)油管。盡管這些臺(tái)肩可以防止套管和油管懸掛器向下移動(dòng)，但還是需要一個(gè)機(jī)械裝置來抵抗向下鉆進(jìn)的壓力，否則壓力會(huì)迫使套管和油管懸掛器上移，其有可能損壞井口并導(dǎo)致密封泄漏，從而降低保壓壓力。解決此問題的最常用方法是使用鎖緊螺釘來固定懸掛器。這種方法需要相當(dāng)長的安裝時(shí)間，因?yàn)樾枰惭b和擰緊大量鎖緊螺釘。
新加坡 WEFIC Ocean Technologies Pte. Ltd. (WEFIC) 致力于為油田工程行業(yè)提供高科技石油設(shè)備與技術(shù)服務(wù)。
展開 新能源電池產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)聚焦：PLM產(chǎn)品開發(fā)、電池碳管理及設(shè)計(jì)仿真一體化介紹【內(nèi)含主題研討會(huì)】
全球市場(chǎng)新格局下，電池產(chǎn)業(yè)亟待加速新技術(shù)/新產(chǎn)品的開發(fā)管理、高效的設(shè)計(jì)/仿真一體化能力、以及更精準(zhǔn)的碳排放/ESG碳管理等，達(dá)索系統(tǒng)致力于推動(dòng)全球可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用和實(shí)踐，一直以來，與電池行業(yè)先鋒客戶通過數(shù)字化手段，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展和快速創(chuàng)新，共同推動(dòng)電池產(chǎn)業(yè)成果的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
達(dá)索系統(tǒng)憑借動(dòng)力電池和新能源方面的專業(yè)知識(shí)及強(qiáng)大虛擬孿生技術(shù)，耕耘新能源行業(yè)，在電池技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用解決方案的數(shù)字化提供諸多方案，賦能多樣化的能源應(yīng)用場(chǎng)景。達(dá)索2024探索之旅第二季10.15日研討會(huì) 聚焦 新能源電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 及 新技術(shù)引入 等熱門話題，并將針對(duì) 動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行技術(shù)拆解與實(shí)例分享 為您帶來兩大主題直播，上方掃碼或文末預(yù)約。
更多新電池產(chǎn)業(yè)鏈PLM產(chǎn)品開發(fā)、電池碳管理、電池設(shè)計(jì)仿真一體化相關(guān)內(nèi)容下滑了解。
新電池產(chǎn)業(yè)鏈PLM產(chǎn)品開發(fā)
PLM，即產(chǎn)品生命周期，是一種系統(tǒng)的方法，用于管理產(chǎn)品從概念到退役的整個(gè)生命周期。在電池行業(yè)，PLM的應(yīng)用尤為重要，因?yàn)?em>電池產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、使用和回收涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和復(fù)雜的技術(shù)，PLM在電池行業(yè)的應(yīng)用可以在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中提供不小的助力。
目前電池行業(yè)面對(duì)這技術(shù)快速發(fā)展、嚴(yán)格的法規(guī)要求、市場(chǎng)需求的多樣化以及環(huán)境保護(hù)的壓力等一系列挑戰(zhàn)，PLM在電池行業(yè)的應(yīng)用可以幫助企業(yè)應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，并提高競(jìng)爭(zhēng)力。
PLM在電池行業(yè)中的具體應(yīng)用：
產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)：PLM系統(tǒng)可以集成產(chǎn)品開發(fā)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，從市場(chǎng)需求分析、概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)和原型測(cè)試。通過PLM系統(tǒng)，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)跨部門協(xié)作，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
數(shù)據(jù)管理：PLM系統(tǒng)可以集中管理產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)圖紙、物料清單（BOM）、測(cè)試數(shù)據(jù)等。這有助于確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，避免因數(shù)據(jù)不一致而導(dǎo)致的生產(chǎn)問題。
展開 模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)成了一種流行
居住空間越來越小，但人們追求的功能空間卻越來越多，不同的功能空間對(duì)于家具的要求就不同，為了不重復(fù)購買家具造成不必要的浪費(fèi)，模塊化設(shè)計(jì)是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的選擇，已然也成了一種流行。
NO.1 模塊化百變餐盤
由來自倫敦的設(shè)計(jì)師喬賽亞·瓊斯（Josiah Jones）帶來的一個(gè)創(chuàng)意，模塊化餐盤（Compartmentalised Tray）由20個(gè)單獨(dú)的幾何小單元組成，可以任由我們隨意的將它們混合搭配成任意形狀。這是一個(gè)對(duì)食品呈現(xiàn)過于單調(diào)的解決辦法，模塊化的設(shè)計(jì)可以有效激發(fā)使用者的組合創(chuàng)意，使飲食不僅滿足溫飽之需，也能創(chuàng)建出視覺上的饕餮盛宴。
NO.2 模塊化的Bloc’d沙發(fā)
NO.3 蜂巢式多功能模塊化家具
NO.4 立方體存儲(chǔ)模塊
Sai是Jiyoung Seo設(shè)計(jì)的一個(gè)由小立方塊組成的模塊化多功能存儲(chǔ)單元，使用者可以在立方塊間夾放書籍、報(bào)紙、掛存衣物，也可以在其柔軟的表面粘貼或者釘上留言條，其中的立方塊可以自由取放，允許你進(jìn)行自由的個(gè)性DIY。
NO.5 模塊化網(wǎng)格桌
受平面設(shè)計(jì)師常用的二維網(wǎng)絡(luò)啟發(fā)，倫敦產(chǎn)品設(shè)計(jì)師YING CHANG創(chuàng)建了網(wǎng)格桌（Grid System）。整張桌子有基礎(chǔ)的金屬框架、網(wǎng)格組件和多用途配件（木板、餐墊、杯墊、文件夾、筆記本支架等）組成 ，使用時(shí)通過自由搭配不同大小的網(wǎng)格組件、或者高低高速，同樣的一張桌子可以在書/辦公桌、餐桌、廚房收納臺(tái)之間隨時(shí)切換，尤其適合小空間使用。
展開 車載高壓連接器模塊化設(shè)計(jì)思路
，來降低成本，同時(shí)需要兼顧滿足不同的高壓部件對(duì)高壓安全的要求，這是一種從R&D角度的cost down的思路；整車的趨勢(shì)都在“模塊化”，作者在這個(gè)地方想強(qiáng)調(diào)的是，HVC的設(shè)計(jì)也可以是模塊化的思路，這種思路如果發(fā)散開來，你甚至可以結(jié)合整車的高壓方案和安全要求設(shè)計(jì)很多的零件，把這些零件進(jìn)行不同的組合能夠適應(yīng)不同的高壓模塊，作者在下文中也表達(dá)了這個(gè)設(shè)計(jì)思路；甚至可以考慮把高壓和低壓也進(jìn)行模塊整合，這個(gè)地方從小編的經(jīng)驗(yàn)來看，如果能夠做到的企業(yè)的確會(huì)大幅度的降本，當(dāng)然這個(gè)至少是HVC生產(chǎn)企業(yè)的第3代的產(chǎn)品RM迭代了，因?yàn)榭紤]的因素比較多；但是這種方式很講究“火候和拿捏”搞不好你的產(chǎn)品就會(huì)很笨重，這個(gè)和整車的輕量化、小型化又相悖，會(huì)得不償失；
在項(xiàng)目過程中，在整個(gè)連接器版本中保持相同部件的數(shù)量很難
圖2說明了螺釘固定的開發(fā)版本，例如，例如，只有一種類型的中心螺釘用于固定2Pin和3 pin連接器以及直頭和彎頭，如果可能，讓螺釘集中在每個(gè)連接器的中間，先導(dǎo)接觸室-HVIL（深灰色部分，中心螺釘左側(cè)）位于殼體的單獨(dú)圓頂中，其在在所有連接器中位置也是相同的。
展開 控制傳播 | 模塊化負(fù)壓隔離室設(shè)計(jì)
*免責(zé)聲明
本系列專題所涉仿真在設(shè)計(jì)上是為了再現(xiàn)特定環(huán)境下的物理行為，未考慮諸如風(fēng)或濕度等環(huán)境變量，請(qǐng)勿將其視為醫(yī)學(xué)指南。
如需通過網(wǎng)絡(luò)、印刷類或社交媒體等渠道轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容及視頻所示仿真結(jié)果，請(qǐng)注明仿真內(nèi)容由ANSYS，Inc.提供。
新型冠狀病毒日漸迅速在全球擴(kuò)散，疫情對(duì)世界各國醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施均造成了巨大的壓力，且目前還沒有行之有效的治療方法。在人口密集地區(qū)急需配置易于制造的檢測(cè)隔離室，為應(yīng)對(duì)極為嚴(yán)峻的社區(qū)傳播情況做好充分準(zhǔn)備。
根據(jù)ASHRAE指南定義，負(fù)壓室和負(fù)壓隔間可用于預(yù)防醫(yī)院內(nèi)呼吸道疾病的空氣傳播。負(fù)壓室內(nèi)的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)能夠保證室內(nèi)工作壓力低于周圍環(huán)境壓力，可防止被污染空氣大量泄露的現(xiàn)象。Ansys Fluent計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）軟件可助力設(shè)計(jì)易于制造的模塊化負(fù)壓室。
在本文探索性研究中，工程師創(chuàng)建并評(píng)估了若干種通風(fēng)設(shè)計(jì)概念，以確定隔離室排除受污染空氣的最有效方法，以及物理原型的最佳選擇。
挑戰(zhàn)
新型冠狀病毒（COVID-19）在社區(qū)傳播階段期間，在人口密集區(qū)域需要設(shè)置可變規(guī)模型測(cè)試及隔離基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)ASHRAE/ASHE標(biāo)準(zhǔn)170-2017，1,2，精心設(shè)計(jì)的負(fù)壓室與衛(wèi)生醫(yī)療設(shè)施需配置成本高昂的基礎(chǔ)設(shè)施。此類設(shè)計(jì)對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)將造成巨大的財(cái)政負(fù)擔(dān)，也難以在短時(shí)間內(nèi)建成，因此，基于“現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，就地隔離”的防疫原則，當(dāng)前唯一可行的解決方案便是使用當(dāng)?shù)厮少彶牧希约翱煽焖俳ǔ傻呢?fù)壓室設(shè)計(jì)。
展開 
動(dòng)力電池包輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)
摘要：
在整車電量一定的情況下，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程一直是用戶重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)之一，而電動(dòng)汽車用電池包作為三電系統(tǒng)中的核心部件，其輕量化的設(shè)計(jì)直接影響整車的續(xù)航里程。實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池包輕量化設(shè)計(jì)主要有兩種途徑：提高單體電芯的能量密度，優(yōu)化電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文主要是針對(duì)第二種方式進(jìn)行闡述輕量化設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)研究。
新能源汽車對(duì)輕量化設(shè)計(jì)更加敏感，直接影響到終端用戶的體驗(yàn)度和滿意度。電動(dòng)汽車電池包的輕量化研究是新能源汽車輕量化的主要研究內(nèi)容之一，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池包的輕量化主要有兩種途徑：一是提高單體電芯質(zhì)量能量密度，二是優(yōu)化電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和新材料的選型。
1 動(dòng)力電池包輕量化設(shè)計(jì)思路
動(dòng)力電池包的主要組成部分就是電池及相關(guān)結(jié)構(gòu)輔件，目前單體電芯大多數(shù)為鋰離子電池，其主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、銅箔等組成，動(dòng)力電池包對(duì)電芯進(jìn)行相關(guān)的串并聯(lián)組合方式實(shí)現(xiàn)不同的電壓和能量，過重的電池包對(duì)整車?yán)m(xù)航能力影響極大。
展開 拓?fù)鋬?yōu)化動(dòng)力電池輕量化箱體設(shè)計(jì)
基于拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)對(duì)某動(dòng)力電池箱體進(jìn)行分析，基于電池箱體耐振動(dòng)疲勞性能提高為第一要素，箱體優(yōu)化以模態(tài)最大化和重量最小化作為兩種分析工況。分析結(jié)果表明：在重量限制條件下，模態(tài)最大化分析一階模態(tài)頻率可提高至原結(jié)果2.03倍；在模態(tài)限制條件下，重量最小化設(shè)計(jì)空間材料剔除率83.8%。對(duì)于單根梁截面的拓?fù)鋬?yōu)化顯示了傳力路徑，具有較大的參考價(jià)值。根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化分析結(jié)果，對(duì)箱體設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，整包模態(tài)由44.60Hz提高為56.48Hz，模態(tài)優(yōu)化提高11.88Hz，滿足高于50Hz的要求；梁截面優(yōu)化電池箱體梁框架重量由54.31kg降低至39.56kg，降重27.2%；梁截面優(yōu)化后模態(tài)僅降低4.43Hz至52.05Hz，滿足50Hz設(shè)計(jì)指標(biāo)前提下避免了保留過大的設(shè)計(jì)冗余，以更好的提高電池系統(tǒng)能量密度。拓?fù)鋬?yōu)化對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)意義明顯。
1 優(yōu)化問題定義
某電池箱體設(shè)計(jì)過程中，概念設(shè)計(jì)一階約束模態(tài)計(jì)算值44.60Hz，從整車模態(tài)分布及隔離的角度，該模態(tài)頻率已滿足要求。但由于考慮到電池系統(tǒng)的輕量化設(shè)計(jì)，本電池箱體采用鋁型材作為主要設(shè)計(jì)材料；鋁型材的抗拉及疲勞極限遠(yuǎn)小于鋼材，為滿足電池系統(tǒng)的振動(dòng)疲勞性能，基于前期經(jīng)驗(yàn)及電池箱體的多次仿真計(jì)算，需將電池箱體在重量最小的情況下將模態(tài)提升至50Hz以上。
基于本設(shè)計(jì)優(yōu)化需求，整個(gè)箱體優(yōu)化問題按模態(tài)最大化和重量最小化兩方面進(jìn)行定義，互相驗(yàn)證并為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。設(shè)置重量最小化約束條件為第一階模態(tài)頻率小于60Hz，設(shè)置模態(tài)最大化分析約束條件為重量小于520kg。設(shè)計(jì)區(qū)域?yàn)橄潴w及梁的包絡(luò)空間，模組的重量作為負(fù)載加到箱體上，而箱體與車身連接點(diǎn)作為非設(shè)計(jì)區(qū)域并賦以固定約束以計(jì)算約束模態(tài)。
在根據(jù)以上拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，為進(jìn)一步降低電池箱體重量，對(duì)單根梁進(jìn)行細(xì)化分析，以保留主要承力位置，確定鋁型材截面形狀。
展開 直播 I 面向電池行業(yè)新一代數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)（設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)端到端）
eid=696&f=jishulin
在全球碳中和大趨勢(shì)和新能源汽車滲透率快速增長的背景下，全球鋰電行業(yè)保持高度景氣，動(dòng)力鋰電池是拉通行業(yè)增長的主要因素；隨著行業(yè)成熟度不斷提升，動(dòng)力鋰電池已經(jīng)由政策催化轉(zhuǎn)為市場(chǎng)剛需驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)需要積極布局，以推動(dòng)鋰電池中期到遠(yuǎn)期的發(fā)展。
面對(duì)材料突破、結(jié)構(gòu)革新、極致交付等多方面的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)，如何提供高性能、高可靠、高安全的電池，同時(shí)滿足成本、交期、質(zhì)量等方面的嚴(yán)苛要求？變革傳統(tǒng)的協(xié)作模式已經(jīng)成為電池企業(yè)成功的關(guān)鍵因素。
直播內(nèi)容
結(jié)合案例深入分享面向電池領(lǐng)域的一體化創(chuàng)新協(xié)作平臺(tái)：從市場(chǎng)需求到產(chǎn)品定義、從產(chǎn)品定義到產(chǎn)品/項(xiàng)目組合管理，從材料篩選、配方開發(fā)到電芯設(shè)計(jì)，從工程到制造，基于真正的“單一數(shù)據(jù)源”實(shí)現(xiàn)端到端的協(xié)作體驗(yàn)。
直播時(shí)間
2022年8月30日 14:00-15:00
講師介紹
楊宜鈞
達(dá)索系統(tǒng) Battery & NEV
行業(yè)高級(jí)顧問
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END
展開 機(jī)床夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)，工裝夾具機(jī)床夾具的選擇和使用
機(jī)床夾具非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD已廣泛應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。圖形庫的開發(fā)是工裝CAD中的關(guān)鍵技術(shù)。
它的優(yōu)劣將直接關(guān)系到CAD系統(tǒng)工作效率的高低，而開發(fā)圖形庫所遇到的一個(gè)難題就是非標(biāo)件的模塊化設(shè)計(jì)。
筆者根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，成功地對(duì)夾具非標(biāo)件進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，開發(fā)出機(jī)床夾具CAD系統(tǒng)。
一、模塊化設(shè)計(jì)的概念
1、模塊的劃分
所謂的模塊是指一組同一功能和結(jié)構(gòu)要素（連接部分形狀、尺寸配合等）且有不同用途（或性能）和結(jié)構(gòu)但不能互換的各個(gè)單元（零件、組件、部件）
為實(shí)現(xiàn)非標(biāo)設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化，必須采用組技術(shù)和相似性原理分析歸納它們，以實(shí)現(xiàn)組合化、典型化、規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化。劃分的方法有：
（1）按部件劃分
按部件劃分強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的完整性。
（2）按所完成的功能劃分
按功能劃分強(qiáng)調(diào)了功能的獨(dú)立性，要盡量分解得細(xì)一些，模塊化盡可能獨(dú)立化，使按照功能劃分的模塊能夠組合成多種多樣的結(jié)構(gòu)。
（3）按級(jí)劃分
按級(jí)劃分則是把整機(jī)一級(jí)地劃分，每一級(jí)都是下面各級(jí)模塊的組合。按級(jí)可分為整機(jī)系統(tǒng)部件、組合部件、元件和分元件等，其中元件模塊很可能不是一個(gè)獨(dú)立的零件，而是幾何元素或幾何特征。
2、模塊化后的非標(biāo)件的特征
模塊化后的非標(biāo)件應(yīng)具有互換性，互換性是指具有相同功能的模塊之間，盡管外形不一樣，但裝入夾具時(shí)可以進(jìn)行互換，互換的結(jié)果不影響與總體夾具以及相關(guān)模塊之間的聯(lián)系。
相同功能模塊之間的互換性，是經(jīng)過規(guī)范化處化的結(jié)果，而規(guī)范化處理是指對(duì)構(gòu)成整機(jī)的各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的功能分析和概括，抽出模塊總體以及對(duì)其它模塊有影響的主要特征，并從具有相同功能的模塊之間歸納出相同的對(duì)外聯(lián)系參數(shù)。
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