凱安軟件戰(zhàn)略合作伙伴Altair 結(jié)構(gòu)輕量化方案榮獲 “2021世界智能制造十大科技進(jìn)展” 獎(jiǎng)項(xiàng)
12 月 8 日，2021 世界智能制造大會(huì)在南京國(guó)際博覽中心召開。開幕式上，中國(guó)科協(xié)智能制造學(xué)會(huì)聯(lián)合體專家委員會(huì)主任、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士李培根發(fā)布了“2021世界智能制造十大科技進(jìn)展”。Altair 申報(bào)的 “基于多學(xué)科優(yōu)化的結(jié)構(gòu)輕量化正向設(shè)計(jì)方法和流程” 在本次大會(huì)中榮獲該獎(jiǎng)項(xiàng)，成為唯一獲此殊榮的仿真軟件公司。
“2021 世界智能制造大會(huì)”
2021 世界智能制造大會(huì)以“數(shù)字化轉(zhuǎn)型，智能化引領(lǐng)”為主題，邀請(qǐng)了全球知名學(xué)者、業(yè)界專家、政府代表等各界嘉賓，旨在探尋智能制造在前沿趨勢(shì)、熱點(diǎn)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、區(qū)域合作等各領(lǐng)域的進(jìn)展、挑戰(zhàn)以及機(jī)遇，以開放眼光推動(dòng)制造業(yè)智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
“2021 世界智能制造十大科技進(jìn)展”
該獎(jiǎng)項(xiàng)由國(guó)際智能制造聯(lián)盟（ICIM）學(xué)術(shù)委員會(huì)和產(chǎn)業(yè)委員會(huì)專家進(jìn)行評(píng)選。此獎(jiǎng)項(xiàng)聚焦于智能制造領(lǐng)域科技突破（智能制造裝備與技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造標(biāo)準(zhǔn)），以及智能制造領(lǐng)域重要的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，如應(yīng)用案例、解決方案。
頒獎(jiǎng)儀式
Altair 獲獎(jiǎng)項(xiàng)目：基于多學(xué)科優(yōu)化的輕量化結(jié)構(gòu)正向設(shè)計(jì)方法和流程
結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)是后續(xù)設(shè)計(jì)階段的基礎(chǔ)，較差的概念設(shè)計(jì)方案將會(huì)嚴(yán)重影響詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)性能，甚至造成無(wú)法補(bǔ)救的結(jié)構(gòu)短板，拖累整個(gè)研發(fā)周期。傳統(tǒng)上，國(guó)內(nèi)缺乏結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段的流程和方法，多是通過在競(jìng)品或上一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行漸進(jìn)式修改或創(chuàng)新，這大大限制了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新力和產(chǎn)品力。
針對(duì)這一現(xiàn)狀，Altair 提出了基于多學(xué)科優(yōu)化的輕量化結(jié)構(gòu)正向設(shè)計(jì)方法（Altair C123）。這一方法流程是全正向設(shè)計(jì)流程，基于影響整體結(jié)構(gòu)的工況尋找較優(yōu)的傳力路徑，構(gòu)建詳細(xì)的概念設(shè)計(jì)模型建模，再對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)或整體調(diào)整?？蓮V泛應(yīng)用于各類型乘用車白車身、商用車駕駛室、高速列車車廂、飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，
確保結(jié)構(gòu)達(dá)到目標(biāo)性能同時(shí)完成減重指標(biāo)。
C123 主要的三個(gè)階段
拓?fù)鋬?yōu)化：通過Altair OptiStruct?進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，使用碰撞工況線性化、MMO多模型優(yōu)化技術(shù)，基于影響整體結(jié)構(gòu)的工況尋找較優(yōu)的傳力路徑。
混合模型優(yōu)化：根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)果，利用梁?jiǎn)卧?、殼單元、剛性單元和質(zhì)量點(diǎn)單元?jiǎng)?chuàng)建低成熟度的混合模型，快速對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估和迭代，確定最優(yōu)的結(jié)構(gòu)布局方案、接頭剛度分布、截面形狀和截面尺寸參數(shù)。
整體優(yōu)化：根據(jù)截面優(yōu)化結(jié)果，構(gòu)建詳細(xì)概念設(shè)計(jì)模型，綜合使用拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、自由尺寸優(yōu)化等，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)或整體調(diào)整。
Altair C123 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用案例
本方法已應(yīng)用于歐洲眾多知名主機(jī)廠的車型開發(fā)中，如奔馳、保時(shí)捷、歐寶、法拉利、CEVT、NEVS等。吉利中歐汽車技術(shù)中心（CEVT）在CMA平臺(tái)開發(fā)項(xiàng)目中使用C123方法，實(shí)現(xiàn)下車體減重7Kg。國(guó)能電動(dòng)車（NEVS）在新型電動(dòng)車開發(fā)過程中使用C123方法，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新的車身結(jié)構(gòu)和減重目標(biāo)。
Altair C123優(yōu)化案例 （圖片來(lái)自NEVS）
2016年開始，中國(guó)國(guó)內(nèi)一些主機(jī)廠嘗試應(yīng)用這一流程進(jìn)行正向開發(fā)。北汽越野車研究院的歐賀國(guó)及其團(tuán)隊(duì)開展了題為“優(yōu)化技術(shù)驅(qū)動(dòng)的輕量化白車身設(shè)計(jì)”的研究[1]。
在BJ80白車身開發(fā)中，應(yīng)用C123流程，實(shí)現(xiàn)了比基礎(chǔ)設(shè)計(jì)減輕50.65公斤的創(chuàng)新白車身結(jié)構(gòu)，減重13.3%。 廣汽研究院的陳東、趙永宏等應(yīng)用這一流程進(jìn)行了車身結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)。在綜合考慮整體剛度、局部動(dòng)剛度和碰撞性能的情況下，得到了減重10%的白車身結(jié)構(gòu) [2]。
