前期概念設計
關注創建者：攻城獅 創建時間：2018-07-29
前期概念設計的視頻教程
基于workbench的新能源車電池組框架結構前期設計階段抗壓強度仿真分析
本教程適用對象：workbench入門不久的同學，需要對一些框架結構進行抗壓分析的人員。 其中分兩段視頻來錄制 1、結構抗壓仿真的模型建立 1.1 網格劃分的控制 1.2接觸設置注意事項 2、workbench中非線性材料添加并使用計算 2.1材料拉伸曲線簡述 2.2判定危險點的注意事項 在附件中是我視頻中用到的材料塑性應力應變曲線數據以及案例所需的幾何模型
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從概念設計到虛擬驗收：實時車輛模型在數字化設計的核心作用
核心主題與收獲： · 理解為何實時車輛模型是現代數字工程的核心 —— 它能銜接概念設計、系統集成與虛擬驗收全鏈路。 · 學習行業領先的企業如何借助 VI-CarRealTime 加速電動化進程、主動底盤集成，以及純電動汽車（BEV）專屬參數調校。 · 探索實用的工作流程與應用案例，了解其如何縮短開發周期、提升協作效率，并減少對物理樣車的依賴。
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CATIA在樣式和機械形狀間集成，幫工業設計將概念轉化為合格設計
CATIA通過在樣式和機械形狀設計之間緊密集成，packaging designer 可幫助industrial designer 將概念轉化為合格設計 1、在樣式設計與機械形狀設計之間實現緊密的集成，從而將概念迅速轉化為優質設計 2、structural package design 應用程序在產品上下文中提供基于特征的專業建模方法，可改善早期開發階段的決策 3、利用交互實時體驗和準確的照片級渲染展示設計并做出設計決策
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前期概念設計的實例教程
推薦本文提出的對于面向前期設計的數字化設計方法。由于文章篇幅較長，我對很多內容進行了裁剪。
這篇文章的筆記會分為兩個部分。本篇筆記著重介紹了前期設計需要解決的問題，并且從中可以看出，為什么需要通過數字化的手段來試圖解決它。
【1】簡介
環境問題已成為主導設計的驅動力。
為了加快船隊的技術更新，提高航運的可持續性，國際海事組織、歐盟和國家當局實施了越來越嚴格的環境法規。
新技術提供的可能性是如此重要，以至于被認為是關鍵實現技術(KETs)。
然而，大多數這些技術都是如此先進，以至于缺乏適當的證明它們在船上的適用性。
由于船舶設計是一個復雜的過程，需要將多個不同的系統(包括電力系統)集成到一個龐大的實體中，并且必須遵守多個強制性約束。每個系統相對于其他系統而言，既是一個合作伙伴(為了使船舶完全運行)，也是一個競爭對手(主要在船上的重量和體積方面)。此外，最終的設計不僅要滿足給定的要求和約束條件，還要盡可能地最大化最重要的船舶設計驅動因素(如減少重量/體積/排放、提高效率、降低成本、最大化有效載荷)。如果一個新的組件、子系統或系統必須在船上集成，設計的復雜性將呈指數級上升，從而使其對船舶的影響很難預測。
新的船舶設計技術是希望確定一種新的設計方法，能夠從早期設計階段就有效地整合所有船上的新技術。要解決的問題在于對一個極其復雜的系統進行技術集成。解決這一問題的理論基礎已經成為現代船舶設計的基礎。實際上，有一些研究已經確定了一種有效的方法來處理復雜系統的設計，方法是將它們劃分為組成部分，保持整體的綜合
(圖1)根據這種方法，可以對艦船設計進行拆分，使現代多學科設計團隊可以完成拆分。
展開 可見傳統的抗震結構是通過結構和結構構件來抵抗并消耗地震能量的，設計時將地震作用作為一種外加荷載，與作用在結構上的其他荷載進行組合來設計和驗算結構是否滿足設計和使用要求。
結構概念設計文章可看：
【JY|理念】結構概念設計之(結構體系概念)
【JY|理念】結構概念設計之(設計理念進展)
然而，在烈度較高地區或是安全級別較高的建筑物，采用傳統的抗震方法較難滿足要求，即便滿足安全要求，也會犧牲建筑功能或是其他要求(如傳統結構設計的醫院，在大震后幾乎喪失了救助能力)。
而隔震和消能減震技術則提供一條新的抗震途徑。尤其是隔震技術，經歷過實際地震檢驗，可以有效的減輕地震作用，提升工程抗震能力，對保護人民生命財產安全、減輕震害具有明顯的經濟效益和社會效益。隔震結構則增加了專門的變形和耗能裝置：橡膠隔震支座和阻尼器（如鉛阻尼器、油阻尼器、鋼棒阻尼器、粘彈性阻尼器、滑板支座等），橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復位能力、良好的變形能力等特性，此外鉛芯橡膠隔震支座同時還具有消耗地震能量的耗能特性。
此外，傳統的抗震結構體系中，低層建筑物的基本自振周期與地震動的卓越周期接近，而隔震結構體系通過隔震層的設計，使隔震結構的周期延長到2~5秒，能夠有效地降低了結構的地震加速度反應。
隔震技術的被動控制中最為成熟和應用廣泛的就是基礎隔震技術。與傳統抗震技術不同，
基礎隔震技術的設防策略立足于“隔”，采用“拒敵于門外”的防御戰術，“以柔克剛”，利用專門的隔震元件
，在建筑物和基礎之間設置隔震層，將輸入地震波中與結構發生共振的頻率段過濾掉，以集中發生在隔震層的較大相對位移為代價，阻隔地震能量向上部結構的傳遞，大大提高建筑物的可靠性和安全性。
展開 汽車設計的前期策劃是汽車研發和汽車項目立項的重要環節，通過市場目標定位，對標車整車靜態參數管控表和對標車整車性能對標分析，來確定前期總布置方案策劃，人機參數概念分析、完成底盤系統規劃分析，動力系統規劃分析和整車技術方案的可行性分析等。
前期方案策劃階段----主要用于制定產品開發計劃 ，分析市場目標定位。
1、車型開發的輸入條件確定。
車型項目是以什么平臺或基礎對標車設計為基礎，以什么發動機和變速箱數模的二維圖及技術參數為輸入條件開發幾座的suv或者mpv車型（車型定位）。
車型是全新設計還是局部修改，汽車儀表板是否全新設計，前艙管路是否根據機艙布置可以重新設計，并是否考慮進行平臺化設計的思路，在油耗、排放，可靠性、安全等方面具有先進水平，排量要求達到歐四標準或者國五標準，可應用新技術實現各類洗了乘用車的升級換代。
2、確定具體的車型。
(1)汽車的選型應根據車型類別、市場需求、產品的技術發展趨勢和企業的產品發展規劃進行。汽車市場調研包括市場細分、目標市場選擇、產品定位等幾個方面。
(2)選型應在對同類型產品進行深入的市場調查、使用調查、生產工藝調查、樣車結構分析與性能分析以及全面的技術分析的基礎上進行。
一個全新車型的開發需要幾億甚至十幾億的大量資金投入，投資風險非常大，如果不經過周密調查研究與論證，就草率上新項目，輕則會造成產品先天不足，投產后問題成堆；重則造成產品不符合消費者需求，沒有市場競爭力。
因此前期策劃市場調研和項目可行性分析就成為了新項目至關重要的部分。分析市場目標定位，對總布置技術方案報告進行分析，包括人機概念布置，法規項目統計，車身結構概念分析，底盤系統規劃分析，汽車內外飾概念分析，動力系統規劃分析，整車尺寸方案，初步人機布置方案制定等。
展開 對于早期的船舶概念設計來說，要得到一個完整的總布置是
一個挑戰
。
在概念設計中使用復雜性度量的目的是達到成本，其中一
半由船舶本身驅動，另一半由任務系統驅動。
因此，有必要對任務系統
和平臺的復雜性進行建模。
經驗表明(NSRP 2011)，
在設計早期階段制定的船舶布置通常是通過細節設計進行的，沒有任何優化嘗試。有研究指出，艦艇的布置經常在細節設計中變化，設計工程師很難為所有東西找到足夠的空間。
概念設計的決定性任務是大量的解決方案空間，其中包括成百上千種需要評估的備選船舶概念設計。我們需要改進的是探索這個巨大的概念設計解決方案空間的方法。該方法必須同時考慮到替代概念設計在船舶布置方面的復雜性，包括足夠的空間來容納重要的舾裝組件，如HVAC、管道、電纜等。
因此，有必要在早期設計的集成設計環境中體現和度量船舶總復雜性，包括將船舶總復雜性與成本聯系起來。
2.2 把船舶密度（ship density）作為復雜性的衡量標準
船舶密度是衡量船舶布置能力的一種合理的綜合指標，從前
期設計的總體布置到細部設計的深入建模。
一般來說，尺寸越
大，密度越低，越容易布置。
過度密集的設計會增加初始構
建工作中遇到的問題的數量和嚴重程度，增加了設計的復雜性。
復雜性意味著第一艘船成本的增加。
1)為了降低成本而進行的減重努力往往會產生相反的效果;
2)不必要的密集設計必然會增加成本、進度和性能風險;
3)密度測量是一艘船中系統和設備布置緊密程度的充分近似值。
【3】裝備密度對船舶建造工作內容的影響
歐洲船舶設計師和造船商正在積極宣傳設計更大的船體以更好
地適應設備和裝備系統的好處。
展開 在一體機的設計階段采用 CAE 技術對一體機在運輸及使用過程中發生的沖擊情況進行仿真，可以使設計人員方便的觀測到設計對產品性能的影響。在設計階段就可以預知設計缺陷，并進行改進，加快了研發進度。
通過對一體機做仿真分析和實際實驗的對比，我們得到了沖擊過程中的細節信息，驗證了 Abaqus/Explicit 對一體機進行沖擊分析的可行性。也為我們驗證結構設計可行性提供了一定的依據。
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從概念設計到虛擬驗收：實時車輛模型在數字化設計的核心作用
來自VI-grade 公司的工程師將解讀行業領先的企業如何將 VI-CarRealTime 作為其數字化工具鏈的核心組件。
車輛系統日益復雜，主機廠及供應商需要一套強大的數字化核心體系 —— 既能加速創新，又能降低成本與實車測試。VI-CarRealTime提供了統一的實時車輛動力學模型
文章來源：Conceptual Design Phase Stray Light Analysis of the MOBIE Imaging Spectrograph for TMT
簡介
三十米望遠鏡（Thirty Meter Telescope, TMT）是由美國加州大學、加州理工學院、加拿大大學天文研究聯盟、日本國立天文臺、中國國家天文臺以及印度科技部聯合參與的
本文原刊登于Ansys Blog：《From Concept to CubeSat Part 2: Using Ansys Zemax OpticsBuilder to Generate CubeSat Opto-Mechanics》
作者：Kerry Herbert | Ansys產品營銷經理
編輯整理：胡皓勝 | Ansys高級應用工程師
本文原刊登于Ansys Blog：《From Concept to CubeSat, Part 1: Using Ansys Zemax Software to Develop a CubeSat System》
作者：Kerry Herbert | Ansys產品營銷經理
編輯整理：胡皓勝 | Ansys高級應用工程師
拓撲優化是前期概念性設計，在考慮鑄造工藝可行性的情況下，重新進行壓縮機支架設計，如圖13圖所示。
摘 要：為達到汽車輪轂輕量化目的，在汽車輪轂的概念設計階段對汽車輪轂進行結構尋優。用拓撲優化技術作為概念設計的方法，建立基于變密度拓撲優化方法的汽車輪轂概念設計數學模型；利用ProE三維建模軟件建立某汽車輪轂的三維模型和概念幾何模型；使用Hypermesh前處理軟件建立某汽車輪轂的概念設計有限元模型，然后引用折中規劃法解決多工況問題，在Optistruct結構優化軟件中建立汽車輪轂的優化模型和優化參數
撰稿人 | 張藝凡
論文題目 | Conceptual Design of
推薦本文提出的對于面向前期設計的數字化設計方法。由于文章篇幅較長，我對很多內容進行了裁剪。
這篇文章的筆記會分為兩個部分。本篇筆記著重介紹了前期設計需要解決的問題，并且從中可以看出，為什么需要通過數字化的手段來試圖解決它。
【1】簡介
環境問題已成為主導設計的驅動力。
為了加快船隊的技術更新，提高航運的可持續性，國際海事組織、歐盟和國家當局實施了越來越嚴格的環境法規
卷首語：游艇，集多功能于一身，能滿足個人及家庭享受生活的需要，是一種水上娛樂高級消費品。游艇文化源于古老的“向?！蔽幕?，它與人類的航海、漁業活動有著深厚的血緣關系。隨著時代的發展，它已經和人們的休閑文化、體育文化、消費文化、居所文化緊密地聯系在了一起
。在許多國家，游艇旅游已成為比自駕旅游更受歡迎、更高端的消費方式。今天帶來的是
Zaha Hadid
為
德國造船商
Blohm+Voss
//本文的前半段詳細介紹了"船舶密度“的概念，用于解釋和度量船舶的復雜性。我個人認為本文最大的貢獻在于提醒了前期設計中應當考慮這些要素，從而更好的控制復雜度，而不是去消除復雜度。
文章的后半部分并不是很吸引人，在面對復雜性問題時，文章的建議是——把船做大，其實也就是放寬了設計約束條件。其中【5】節的內容給了很多統計數據來作為論據，可供參考。
一個值得關注的結論是，更大的船體有時候未必會導致更高的造價
