SmartDO在结构轻量化上的应用
2018-06-29 00:00:00
对于CAE优化软件而言,应用实例与经验才是最可靠的保证。SmartDO自发行以来,一直受到客户爱护与肯定。除了在台湾学研界拥有广大用户群,并且在台湾地区许多重大研发与工程案扮演重要角色,优化效果显著。例如: ○ 核一厂干式贮存设施结构安全评估。 ○ 八轮装甲车结构计算与轻量化 。 ○ 军用飞行器性能优化设计。 ○ 高铁钢构安全评估计算。 ○ 国民运动中心钢构轻量优化设计。 ○ 台电自动化叶片优化设计系统建制。 ○ 京站大楼,远企大楼与远雄金融中心噪音诊断与防治。 本篇文章,我们挑选数个SmartDO在结构轻量化方面的应用案例分享。 1核电厂重型机具减重设计 核电厂结构安全受法规监督。为了适应台湾地区特殊条件,机具需同时考虑结构强度,并尽量轻量化。 崴昊科技受客户委托,在2005年间针对一重要零件进行结构强化与减重设计。 该零件经其他软件多次尝试优化后失败;经由SmartDO优化设计后,成功减重20%,安全性不变。 2军用航空栈板轻量化设计 航空栈板置于货运机上,必需尽可能轻量化。如果是军事用途,通常还需考虑耐久性,故有时会以铝铸件制造。 在此例中为了考虑大量生产之可能,除了减重,还必须考虑众多制造限制条件。 一般优化软件难以考虑太多条件,但SmartDO可把所有可量化条件皆列入设计考虑。在此案中,SmartDO成功减重40%,并且符合所有制造条件要求,为一具革命性之创新设计。 3悬臂桁架结构物减重设计 悬臂结构物除了有较严苛的载重条件,一般其本身自重即会造成支撑点极大的负担,且对承受地震力颇为不利。为了安全性及成本考虑,针对结构物进行轻量化是迫切的需求。 本案例之结构桁架,因同时考虑外型及每个杆件的厚度,直径与应力,共有多达136设计变量与132个设计条件。一般优化设计软件根本完全无法处理这样庞大的工程运算问题。但经SmartDO数小时的运算后, 成功减重44%,并符合所有强度要求。 4汽车轮圈自动优化设计 汽车轮圈在上市前需要经过多样结构可靠度测试。制造商经常为了得到一个可以通过强度要求的设计,需要参考大量过去经验并经过长时间设计迭代与试误。 SmartDO的强大算法,可以让轮圈制造公司省下大量时间与成本。 在本案例中,客户可以从一个非常基本的草图开始,让SmartDO自动完成优化设计;除了在CAE软件验证上通过所有 的强度验证,并成功减重31%。 5钢构建物轻量化设计 台湾地处地震带,建物过度设计并无助于安全性。此外,因应节能减碳及成本要求,建物减重设计越来越受重视。其中钢结构之重量直接影响许多成本,故轻量化设计为意义重大之运算技术。 钢构设计受法规监督及现场施工要求,有许多复杂之条件必须考虑。 SmartDO在这几年,完成数栋重要的国民运动中心钢构轻量化设计,每栋皆结省10%以上之重量。结果除了经技师签认,并已于 2015年陆续完工启用。 |