光機(jī)一體化設(shè)計(jì)的案例
復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造一體化仿真
【線上＋線下】第二期PAM-COMPOSITE復(fù)合材料成型工藝仿真培
訓(xùn)
復(fù)合材料力學(xué)
復(fù)合材料力學(xué)
2025年12月30日 14:33 陜西
PAM-COMPOSITE軟件功能涵蓋：
纖維織物的懸垂和模壓成型
樹(shù)脂傳遞模塑 (RTM)、高壓 RTM 和壓縮 RTM及其衍生工藝
熱固性樹(shù)脂的固化過(guò)程
樹(shù)脂固化后引起的制件翹曲變形
片狀模塑料 (SMC)的模壓成型
與制件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)仿真的傳輸接口
通過(guò)仿真檢驗(yàn)設(shè)計(jì)部門定義的產(chǎn)品信息， 允許將制造結(jié)果順利轉(zhuǎn)移到設(shè)計(jì)部門進(jìn)行復(fù)合 材料制件的結(jié)構(gòu)數(shù)模“凍結(jié)”。
為了普及復(fù)合材料成形工藝仿真分析技術(shù)，復(fù)合材料力學(xué)公眾平臺(tái)將于2026年1月24 日-1月25日在陜西西安舉辦為期兩天的第二期PAM-COMPOSITE復(fù)合材料成型工藝 仿真培訓(xùn)班，此期培訓(xùn)主要通過(guò)“理論+實(shí)操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對(duì)連續(xù) 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制件的成型工藝仿真， 包括纖維干布或預(yù)浸料的模壓成型仿真， 液 態(tài)模塑RTM成型仿真，熱固性樹(shù)脂的固化變形仿真以及片狀模塑料（SMC）模壓成型
仿真。同時(shí)為了拓展復(fù)合材料制件設(shè)計(jì)制造一體化的全流程仿真，增加CATIA CPD或
Fibersim的制件鋪層設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)操培訓(xùn)和ABAQUS的制件強(qiáng)度校核簡(jiǎn)單實(shí)操培訓(xùn)。
展開(kāi) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)
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展開(kāi) 基于CATIA的舵桿CAD/CAE一體化設(shè)計(jì)
任浩楠等[2]研究了在CATIA(Computer Aided Three-dimensional Interactive Application)與ANSYS軟件之間搭建水工結(jié)構(gòu)CAD/CAE一體化系統(tǒng)的方法，通過(guò)數(shù)據(jù)接口在兩者之間進(jìn)行基于參數(shù)的雙向傳遞和互相驅(qū)動(dòng)，可簡(jiǎn)化水工結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程；陳明等[3]研究了CATIA平臺(tái)的上飛機(jī)零件CAD/CAE集成，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型與仿真數(shù)據(jù)鏈接；王桂錄[4]研究了Pro/E環(huán)境下的直齒圓柱齒輪CAD/CAE一體化技術(shù)，完成了對(duì)零件的全流程設(shè)計(jì)。目前CAD/CAE一體化技術(shù)在船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)較少。
CATIA是由達(dá)索公司開(kāi)發(fā)的CAD/CAE/CAM(Computer Aided Manufacturing)集成化應(yīng)用系統(tǒng)，軟件內(nèi)容涵蓋產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)、工程分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖生成到數(shù)控加工的全過(guò)程。本文將CATIA優(yōu)秀的建模技術(shù)與強(qiáng)大的工程結(jié)構(gòu)分析能力有效結(jié)合，對(duì)某船舵桿進(jìn)行CAD/CAE一體化設(shè)計(jì)分析，獲取其力學(xué)特性并完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
1 舵力和舵桿扭矩計(jì)算
該船配備2只懸掛舵，舵葉平均寬度為2.0 m, 舵葉面積為6.8 m2,船舶設(shè)計(jì)航速為16 kn。根據(jù)《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》,舵力和扭矩的計(jì)算公式分別為
式(1)和式(2)中：F為舵力；vd為航速；A為舵葉面積；K1、K2和K3為相關(guān)舵葉參數(shù)；T為扭矩；R為臂距，其取值不小于0.1倍舵葉平均寬度。經(jīng)計(jì)算得：F=323 kN;T=64.6 kN·m。
2 舵桿CAD/CAE一體化設(shè)計(jì)
在CATIA中對(duì)舵桿進(jìn)行三維實(shí)體建模，通過(guò)其自帶的工程數(shù)據(jù)鏈接，將三維實(shí)體模型自動(dòng)導(dǎo)入CATIA結(jié)構(gòu)分析模塊中，采用有限元分析方法對(duì)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評(píng)估，調(diào)整模型尺寸，以獲得最佳的舵桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，具體流程見(jiàn)圖1。
展開(kāi) 如何讓設(shè)計(jì)仿真一體化？
目前前三期直播已結(jié)束（聯(lián)系文末客服看回放），第四期直播<設(shè)計(jì)仿真一體化>，已經(jīng)開(kāi)啟報(bào)名，歡迎參加~
產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作是計(jì)算零部件和裝配件的強(qiáng)度、剛度及其動(dòng)態(tài)特性，從而評(píng)估產(chǎn)品是否滿足工程需求、提前預(yù)測(cè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)瑕疵所在，常用的分析方法是有限元法（Finite Element Method）。現(xiàn)在，有限元法不僅用于結(jié)構(gòu)分析，而且在熱分析、流體分析、電磁分析等方面也得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
CATIA 軟件是一個(gè) CAD/CAE/CAM 集成軟件，它提供了功能強(qiáng)大且使用方便的有限元分析模塊，設(shè)計(jì)與仿真可以在同一軟件環(huán)境下完成。對(duì)于廣大設(shè)計(jì)工程師而言，利用該模塊，不需要太多的有限元分析基礎(chǔ)，就可以快速地完成有限元分析。
展開(kāi) 
基于知識(shí)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)與仿真一體化
基于知識(shí)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)與仿真一體化，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與分析一體化，通過(guò)快速迭代保證了設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)僅僅是減少了部分重復(fù)勞動(dòng)，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果并未進(jìn)行有效的校驗(yàn)。
基于知識(shí)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)與仿真一體化，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一設(shè)計(jì)環(huán)境的協(xié)同設(shè)計(jì)，保證了信息的暢通、數(shù)據(jù)格式的一致、結(jié)果的實(shí)時(shí)呈現(xiàn)、專業(yè)間的快速匯總反饋等，而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)還停留在個(gè)人單干的設(shè)計(jì)模式。
基于知識(shí)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)與仿真一體化的實(shí)施效益
通過(guò)應(yīng)用基于知識(shí)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)與仿真一體化，將會(huì)給企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)帶來(lái)如下提升：
消除重復(fù)設(shè)計(jì)、顯著提高設(shè)計(jì)效率：消除了重復(fù)建立相近的裝配結(jié)構(gòu)、零部件模型等工作，一般可減少重復(fù)工作量50%～70%以上，從而顯著地提高設(shè)計(jì)效率。
設(shè)計(jì)方法導(dǎo)引，降低設(shè)計(jì)難度：設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)的導(dǎo)引下分步驟完成設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)人員有更多的精力關(guān)注在設(shè)計(jì)上，而不是消耗在模型和特征的具體操作上，降低了對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求。
模型由系統(tǒng)產(chǎn)生，提高設(shè)計(jì)規(guī)范性：設(shè)計(jì)模型由統(tǒng)一的系統(tǒng)模板生成，而系統(tǒng)模板是經(jīng)過(guò)優(yōu)化建模的模型，因此可以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)生成模型的質(zhì)量和規(guī)范化，消除了人為差異。
提高設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度：將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)融入系統(tǒng)，植入經(jīng)驗(yàn)算法或公式，在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行知識(shí)推送，對(duì)不合理的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)校核。
設(shè)計(jì)分析一體化：在整合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)分析流程的基礎(chǔ)上，打通“設(shè)計(jì)→分析”及“分析←設(shè)計(jì)”的中間環(huán)節(jié)，真正意義上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)分析循環(huán)、迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終提升整體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)效率。
縮短工程師培養(yǎng)時(shí)間：新員工使用系統(tǒng)按照規(guī)范的流程、方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，可防止設(shè)計(jì)失誤，快速學(xué)習(xí)和提高，節(jié)省企業(yè)的培養(yǎng)成本。
來(lái)源于：國(guó)睿信維
展開(kāi) SolidWorks + 3DQuickPress 五金模具設(shè)計(jì)一體化
SolidWorks + 3DQuickPress 五金模具設(shè)計(jì)一體化
ICT - Abel Chen
目前仍有很多企業(yè)在使用2D軟件進(jìn)行五金沖壓模設(shè)計(jì)；隨著3D軟件的發(fā)展，五金模具設(shè)計(jì)也已慢慢轉(zhuǎn)向3D設(shè)計(jì)，SolidWorks+3DQuickPress產(chǎn)品設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)是一個(gè)高效設(shè)計(jì)平臺(tái)，越來(lái)越多的企業(yè)導(dǎo)入3DQuickPress進(jìn)行五金沖壓模設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的2D平臺(tái)，無(wú)參數(shù)，修改困難，容易出錯(cuò)。而3DQuickPress無(wú)縫集成于SolidWorks，三維設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)參數(shù)化及有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，
在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，也會(huì)經(jīng)常遇到產(chǎn)品修改而導(dǎo)致模具也要同步修改的情況，而3DQuickPress就可以輕易解決產(chǎn)品與模具一致性的問(wèn)題。如果產(chǎn)品發(fā)生修改變更時(shí)，3DQuickPress會(huì)自動(dòng)更新料帶等，做到前后一致，減少錯(cuò)誤，使模具設(shè)計(jì)減少很多重復(fù)性工作，提高設(shè)計(jì)周期。
如下圖片為一產(chǎn)品原始設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)：
零件
料帶
沖頭
模具
當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更，需要在產(chǎn)品上多加孔位，那在3DQuickPress中是如何更新模具呢？
首先產(chǎn)品更新
產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更后，切換到3DQuickPress零件展開(kāi)狀態(tài)，只要在料帶管理器中一鍵更新，產(chǎn)品展開(kāi)圖即可與最新零件保持一致。
料帶更新后，切換到料帶狀態(tài)，也是一鍵更新。
當(dāng)料帶更新后，切換到?jīng)_頭設(shè)計(jì)狀態(tài)，會(huì)自動(dòng)提示料帶已變更，是否需要更新，點(diǎn)擊是。新添加沖頭即可得到新的沖頭設(shè)計(jì)，同樣把沖頭分類到上模與下模，新的模具基本完成。
展開(kāi) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一體化BOM系統(tǒng)與Windchill系統(tǒng)的集成
1、前言
某公司使用的BOM系統(tǒng)為自主設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的信息系統(tǒng)，是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，為全公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、采購(gòu)、財(cái)務(wù)、售后服務(wù)等業(yè)務(wù)管理提供BOM數(shù)據(jù)和變更管理。
Windchill系統(tǒng)是美國(guó)PTC公司推出的一款PDM軟件系統(tǒng)，有成熟的CAD數(shù)據(jù)管理功能和體系。在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，某公司使用Windchill系統(tǒng)進(jìn)行CAD協(xié)同設(shè)計(jì)、變更控制、版本控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換、生命周期流程管理等基本功能。
某公司結(jié)合企業(yè)自身業(yè)務(wù)需求，將BOM系統(tǒng)與Windchill系統(tǒng)緊密集成，實(shí)現(xiàn)BOM結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)、評(píng)審、發(fā)布各階段的一體化，以及CAD數(shù)據(jù)在產(chǎn)品全生命周期各階段、全業(yè)務(wù)流程各部門的全面應(yīng)用,提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)效率，消除產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息孤島。
2.名詞定義介紹
1)BOM系統(tǒng):本文中的BOM系統(tǒng)指某公司自主設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
2)Windchill:PTC公司的一款PLM系統(tǒng)軟件，研發(fā)用其管理CAD數(shù)據(jù)。
3)CAD數(shù)據(jù):本文中的CAD數(shù)據(jù)指由CAD工具設(shè)計(jì)的3D模型、2D圖紙。
4)部件:Windchill中的信息項(xiàng)，沒(méi)有具體內(nèi)容，用來(lái)關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的3D數(shù)模、2D圖紙。
5)提交BOM:Windchill系統(tǒng)中的客制化功能，用于將部件及其關(guān)聯(lián)的3D數(shù)模、2D圖紙發(fā)送給BOM系統(tǒng)。提交BOM后的部件、3D數(shù)模、2D圖紙不可修改。
6)可視化數(shù)模:CAD數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)可視化服務(wù)器轉(zhuǎn)換后生成的一種3D數(shù)模輕量化數(shù)據(jù)格式，可以使用CreoView打開(kāi)。
展開(kāi) Altair 推出一體化工業(yè)設(shè)計(jì)解決方案 Altair Inspire Studio
Row Design 的設(shè)計(jì)師兼所有者 Luca Palmini 說(shuō)到，作為一名設(shè)計(jì)師，我非常重視建模器的品質(zhì)以及管理單個(gè)組件的簡(jiǎn)便性，這使我能夠不斷地更改，以尋求達(dá)到外形與功能之間的完美平衡。”
Luca Palmini 通過(guò) Inspire Studio 設(shè)計(jì)的“Geko Ring Collection”系列珠寶 圖片由 Luca Palmini 提供
歡迎大家點(diǎn)擊下方鏈接免費(fèi)下載 Altair Inspire Studio 產(chǎn)品手冊(cè)：
http://blog.altair.com.cn/doc-download.html?dtypeid=dtrpc5sfhhx7mycqvcaspmh8hq1gat5d
點(diǎn)擊下方鏈接，立即報(bào)名《全新體驗(yàn)Altair一體化工業(yè)設(shè)計(jì)-Inspire Studio網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)》
https://www.yqgqt.org.cn/live/10626
展開(kāi) 氣體質(zhì)量流量控制器與質(zhì)量流量傳感器是否是一體化設(shè)計(jì)？
這種一體化設(shè)計(jì)帶來(lái)了三大核心優(yōu)勢(shì)，首先是無(wú)與倫比的響應(yīng)速度，由于傳感器緊鄰閥門，信號(hào)傳輸路徑極短，配合先進(jìn)的PID控制算法，布瑯軻鍶特MFC能夠在極短時(shí)間內(nèi)完成流量的動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)極其穩(wěn)定的氣流控制，其次是卓越的測(cè)量精度，一體化結(jié)構(gòu)消除了外部管道帶來(lái)的壓力波動(dòng)和泄漏風(fēng)險(xiǎn)，確保測(cè)量結(jié)果不受外界干擾，精度等級(jí)高，重復(fù)性好，最后是安裝與維護(hù)的極大便利，緊湊的模塊化外形不僅節(jié)省了寶貴的設(shè)備空間，也簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)的配管工作，降低了安裝成本與泄漏隱患。
值得一提的是，布瑯軻鍶特在追求一體化性能的同時(shí)并未犧牲維護(hù)的便捷性，獨(dú)特的工程設(shè)計(jì)允許在不影響整體校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的前提下，對(duì)部分組件進(jìn)行模塊化維護(hù)或更換，這種“功能一體化、維護(hù)模塊化”的雙重優(yōu)勢(shì)，充分體現(xiàn)了對(duì)用戶實(shí)際需求的深刻洞察。
隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，布瑯軻鍶特的一體化設(shè)計(jì)已從單純的機(jī)械集成，進(jìn)化為集傳感、控制、通信于一體的數(shù)字智能終端，內(nèi)置的數(shù)字電路板支持多種工業(yè)總線協(xié)議，使得流量數(shù)據(jù)的采集與設(shè)備的遠(yuǎn)程控制變得輕而易舉。
氣體質(zhì)量流量控制器與傳感器的一體化設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)高精度、高動(dòng)態(tài)流量控制的必然選擇，布瑯軻鍶特以精湛的工藝與前瞻的視野，將這一理念發(fā)揮到了極致，選擇布瑯軻鍶特，即是選擇了一種經(jīng)過(guò)全球萬(wàn)千應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證的、可靠且高效的流量控制解決方案。
展開(kāi) 鑄鋁一體化發(fā)動(dòng)機(jī)罩的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
3）經(jīng)過(guò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，鑄鋁一體化發(fā)動(dòng)機(jī)罩的抗凹性剛度、局部受壓剛度、正向彎曲剛度、側(cè)向彎曲剛度和中部扭轉(zhuǎn)剛度均得到加強(qiáng)，且鑄鋁一體化發(fā)動(dòng)機(jī)罩的約束一階模態(tài)提高了41.43%，質(zhì)量減少了10.59%，滿足了輕量化的要求。
基于Altair Inspire的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與增材制造一體化研究
1.題目：
基于Altair Inspire的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與增材制造一體化研究
概述：拓?fù)鋬?yōu)化代表著當(dāng)今結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，通過(guò)該技術(shù)能得到滿足使用工況下的最優(yōu)構(gòu)型，達(dá)到輕量化的目的。增材制造技術(shù)的提出有效地解決了拓?fù)鋬?yōu)化的難加工問(wèn)題。本文主要通過(guò)結(jié)合增材制造技術(shù)和拓?fù)鋬?yōu)化方法，利用Altair Inspire軟件，針對(duì)兩個(gè)具體研究對(duì)象，制定了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和增材制造的設(shè)計(jì)制造流程。
2.課題要求:以某支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)為應(yīng)用背景，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和典型載荷工況，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行減重。
3.課題內(nèi)容:拓?fù)鋬?yōu)化之后的結(jié)果難以采用傳統(tǒng)的加工工藝即減材制造方式加以制造，增材制造的提出有效的迎合了拓?fù)鋬?yōu)化的需要，并且Altair公司旗下的Inspire是一款專業(yè)的仿真軟件，其介紹如圖1所示。
圖1 拓?fù)鋬?yōu)化軟件
因此，針對(duì)一無(wú)人機(jī)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，首先提取出幾何模型進(jìn)行建模，然后在Altair Inspire中劃分設(shè)計(jì)空間和非設(shè)計(jì)空間，選取底部八個(gè)角點(diǎn)作為固定支撐，頂部受到由機(jī)體傳遞的載荷，通過(guò)結(jié)構(gòu)分析模塊得到等效應(yīng)力云圖和等效應(yīng)變?cè)茍D，并將其作為拓?fù)鋬?yōu)化問(wèn)題的比較基準(zhǔn)，如圖2所示。
展開(kāi) 
微型渦輪機(jī)關(guān)鍵部件外殼的功能集成一體化設(shè)計(jì)全過(guò)程
識(shí)別多部件一體化的機(jī)會(huì)具有挑戰(zhàn)性。但考慮到好處時(shí)，值得付出努力。零件一體化可能導(dǎo)致：
? 通過(guò)消除對(duì)緊固件的需求來(lái)減輕重量；
? 降低裝配和質(zhì)量控制成本；
? 通過(guò)最小化潛在故障點(diǎn)的數(shù)量來(lái)提高可靠性。
04功能集成一體化設(shè)計(jì)的未來(lái)趨勢(shì)
增材制造技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜部件的一體化制造，這為零部件設(shè)計(jì)帶來(lái)了優(yōu)化的空間，設(shè)計(jì)師可以嘗試將原本通過(guò)多個(gè)組件裝配的復(fù)雜部件，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。這種方式不僅實(shí)現(xiàn)了零件的整體化結(jié)構(gòu)，還能夠避免原始多個(gè)零件組合時(shí)存在的連接結(jié)構(gòu)（法蘭、焊縫等），也可以幫助設(shè)計(jì)者突破束縛實(shí)現(xiàn)功能最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
增材制造將更精密的設(shè)計(jì)信息承載到物理實(shí)體上，意味著所生成制品具有更強(qiáng)的功能性，進(jìn)而帶來(lái)性能的飛躍。因此，在實(shí)現(xiàn)材盡其能、物盡其用，釋放復(fù)雜成形能力的表象下，增材制造的真正價(jià)值在于回歸設(shè)計(jì)本源，回歸產(chǎn)品功能。
在航空航天制造領(lǐng)域，功能集成一體化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)除了帶來(lái)輕量化的優(yōu)勢(shì)，減少組裝的需求也為航天航空發(fā)動(dòng)機(jī)打開(kāi)提升性能的想象空間。增材制造技術(shù)的這一優(yōu)勢(shì)受到了重視，并成為下一代航天航空研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的搶灘高地。
作者：李新路，工學(xué)碩士，任DfAM賦能業(yè)務(wù)部技術(shù)經(jīng)理。負(fù)責(zé)公司在增材業(yè)務(wù)領(lǐng)域面向工業(yè)品的設(shè)計(jì)、仿真、工藝、制造等方面的技術(shù)及管理工作。在國(guó)內(nèi)期刊會(huì)議公開(kāi)發(fā)表論文3篇，參與公司申請(qǐng)專利15項(xiàng)，現(xiàn)授權(quán)專利10項(xiàng)。擁有10多年的設(shè)計(jì)仿真分析工作經(jīng)驗(yàn)，其中4年的增材制造業(yè)務(wù)領(lǐng)域設(shè)計(jì)仿真分析工作經(jīng)驗(yàn)，為三十多家企業(yè)客戶提供過(guò)設(shè)計(jì)仿真分析咨詢，參與過(guò)近百個(gè)設(shè)計(jì)仿真咨詢項(xiàng)目實(shí)施，行業(yè)涉及到增材制造、汽車、新能源電池、航空航天、核能等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | Simufact Welding焊接工藝-結(jié)構(gòu)一體化仿真分析方案
僅施加工作載荷 vs 同時(shí)引入焊接殘余應(yīng)力
通過(guò)上圖結(jié)果可以觀察到，若僅施加工作載荷（上圖：常規(guī)MSC Nastran有限元計(jì)算），其計(jì)算結(jié)果與同時(shí)考慮到焊接工藝的殘余應(yīng)力的情況（下圖：Simufact Welding-DigimatMap-MSC Nastran焊接工藝結(jié)構(gòu)一體化仿真）有較大差異。
在完成上述應(yīng)力恢復(fù)的計(jì)算分析后，可以進(jìn)一步對(duì)焊接部件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、動(dòng)力學(xué)等各類結(jié)構(gòu)仿真分析。
總結(jié)
基于焊接工藝-結(jié)構(gòu)一體化仿真分析工作流程，可實(shí)現(xiàn)在焊接結(jié)構(gòu)有限元仿真分析中考慮焊接工藝的影響，從而使仿真更加貼近產(chǎn)品的真實(shí)工藝情況，仿真結(jié)果更加準(zhǔn)確。
上述流程可用于焊接結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度、動(dòng)力學(xué)等各類結(jié)構(gòu)仿真分析，進(jìn)一步也可以結(jié)合海克斯康疲勞仿真分析工具CAEfatigue進(jìn)行后續(xù)的焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析：在CAEfatigue中，可以將MSC Nastran中的殘余應(yīng)力設(shè)置為靜態(tài)應(yīng)力偏置，從而在疲勞壽命評(píng)估時(shí)考慮焊接殘余應(yīng)力的影響，以獲得產(chǎn)品更為準(zhǔn)確的疲勞壽命分析結(jié)果。
最后，Digimat中的映射功能可將多種工藝仿真結(jié)果（包括焊接、模流、金屬鑄造、沖壓、復(fù)合材料RTM、AFP等）以及CT掃描實(shí)際結(jié)果映射到結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格上，上述焊接工藝-結(jié)構(gòu)一體化仿真分析工作流程也可以擴(kuò)展到各類工藝-結(jié)構(gòu)一體化仿真分析流程，從而使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果更加準(zhǔn)確。
展開(kāi) 纏繞復(fù)合材料壓力容器設(shè)計(jì)仿真一體化工具-WoundSIM
WoundSIM是S-VERTICAL公司開(kāi)發(fā)的一款用于纏繞復(fù)合材料壓力容器（COPVs）設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬和優(yōu)化的新一代工具。
02：產(chǎn)品概述
在已有類型工具基礎(chǔ)上，提供獨(dú)立可視化圖形界面，強(qiáng)化了參數(shù)鋪層建模，引入結(jié)構(gòu)優(yōu)化與試驗(yàn)設(shè)計(jì)功能，滿足復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真一體化的需求。
圖. 纏繞復(fù)合材料壓力容器設(shè)計(jì)仿真一體化
當(dāng)定義復(fù)合材料層表時(shí)，使用圖形界面即時(shí)查看復(fù)合材料層。調(diào)整纏繞角時(shí)，可自動(dòng)計(jì)算與調(diào)整結(jié)構(gòu)層厚度。可通過(guò)COPV結(jié)構(gòu)計(jì)算和分配鋪層材料性能。
圖.
展開(kāi) 【產(chǎn)品】智能管道設(shè)計(jì)運(yùn)維一體化平臺(tái) - AIPIPE 2022R2版本新功能詳解
圖7 AIPIPE健康監(jiān)測(cè)模塊
數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)范、接口功能升級(jí)
在數(shù)據(jù)庫(kù)方面，擴(kuò)充了固體材料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，增加了流體材料庫(kù)和疲勞數(shù)據(jù)庫(kù)，共計(jì)千余種材料數(shù)據(jù)；在規(guī)范方面增加了ASME B31.3規(guī)范；在接口功能方面，增加了PDMS數(shù)據(jù)處理接口、恒力彈簧設(shè)計(jì)選型接口、單位制接口。
圖8 AIPIPE材料庫(kù)
建模與后處理功能優(yōu)化
優(yōu)化了建模頁(yè)面和交互設(shè)計(jì)，提高建模和模型修改的效率以及模塊穩(wěn)定性。優(yōu)化了后處理功能，可以對(duì)管道云圖進(jìn)行加粗、變形顯示。
圖9 AIPIPE變形前后云圖同時(shí)顯示
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AIPIPE 2022R2版本視頻介紹
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