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 利用仿真技术减轻儿童约束系统的重量,提高安全性
发布者:Altair 出处:Altair 日期:2014/4/23 阅读:1826 推荐:0 点评:0
   

  利用仿真技术减轻儿童约束系统

重量,提高安全性

 

项目介绍

自20世纪60年代已来,汽车儿童安全系统已经越来越有效地保护儿童以避免碰撞带来的 损伤,甚至拯救了无数生命。

安全性一直是所有儿童座椅制造商首要关注的重点,除了安全性,消费者还还会在其他 方面加以甄选,比如造型、易用性、携带的重量等。所以,制造商们需要将这些因素考虑在 内,生产满足这些需求的产品,同时也要降低成本,以在这个竞争日趋激烈的市场保持竞争 力。

Britax-Römer是儿童约束系统的世界领导者,其推椅、座椅、婴儿车及配件等产品远销 欧洲、美国、意大利、新西兰和远东地区。公司在上世纪30年代生产汽车安全产品以来,已 经在全世界的不同地区设立了工厂。

挑战

2007年,在被称作“Baby Safe Sleeper”的新型安全车研发中,Britax-Römer一直寻 找多种途径来改进安全性能、加速产品研发周期、降低制造复杂性和成本。

公司已经使用计算机辅助工程(CAE)解决方案来辅助开发流程,建立虚拟模型和验证 设计,然而,他们还需要一些额外的支持以获得更多的技术成果。作为Altair HyperWorks 的现有用户,Britax-Römer找到Altair ProductDesign来支持该项目,利用仿真技术来提高安 全性能、并尝试不同的结构布局方式减少零件数量。

 

解决方案

“这是我们CAE 应用的重要的一步,它能帮助我们去除不必要的零件,降低重量、复杂性和生产时间。” Britax-Röme 欧洲高级工程经理Iain Powell 说道。

“这对我们来说是一次巨大的成功,Baby Safe Sleeper 在德国举行的科隆国际少儿用品展览会获得了创新奖。”在仿真技术的巨大鼓舞及其给终端产品带来的性能优势下,Britax-Römer 和Altair ProductDesign 继续合作开始进行儿童座椅“Trifix”的研发。除了提高安全性能,该项目的另一个挑战是使重量减到最轻。更轻的座椅可以方便搬运,更容易在车厢内移动,也是消费者考虑购买的主要因素。为了应对这个挑战,Altair ProductDesign 利用HyperWorks 优化设计解决方案OptiStruct,为座椅的主要零件定义一个新的有效重量结构。包括座椅外壳、底座组件、引导板和加强支架。

拓扑优化用来显示新的零件几何,通过使用制造约束和已知的载荷条件来决定哪些材料可以去除,同时满足性能标准。Altair 团队将拓扑结构重构成一个新的、优化后的布局,并可进入到验证阶段。Iain Powell 这样描述工作进程:“我们借助Altair 英国团队来完成一个 汽车内饰扫描,完成网格划分,通过云端将模型发送到Altair 德国。然后,团队着手这个座椅模型,开始在虚拟环境里分析动态性能。最 后与物理测试结果进行比较。整个流程无缝对接,合作得非常好。”

Trifix 座椅的新设计是Britax-Römer 的重大成功。最终设计为1.8kg(3.97lbs),比原始设计轻。满足成本目标,同时在侧碰保护性 能中有巨大的改善。该座椅在2012 年赢得了著名的“红点(red dot)”产品设计奖。

 

 

 

结论

Britax-Römer 和Altair ProductDesign 的合作取得了卓越的成绩。设计小组已经将仿真技术的使用覆盖到所有新产品的研发中,并将CAE 提升到设计的前端,这是对传统的物理样机和物理测试等研发方法的巨大变革。“以前我们设计一个产品并尽可能地进行各种物理测试,来不断改进其性能。我们现在借助仿真技术可以使这些昂贵的修改放在项目的开始,缩短了设计周期。”

“我们与Altair 的合作非常愉快。他们遇到问题会一直坚持下去,直到解决问题为止。我们所分享到的知识绝对是无价的,今后我们还会与Altair 保持合作关系。”

 

关于Altair公司

Altair公司是世界领先的工程设计技术的开发者之一,也是一家具有全球深厚工程技术底蕴的优秀CAE工程公司。Altair 公司拥有多元化的业务主线,其技术涵盖高端CAE仿真和优化技术、数据管理及流程自动化、高性能计算与网络计算技术,同时具备一流的产品设计、流程定制、二次开发等咨询服务能力。Altair目前为私人所有,总部设在美国底特律,在全球拥有2000多位员工,分支机构遍及美洲、欧洲及亚太地区。凭借其在产品设计、先进CAE工程软件开发和网格计算技术等方面拥有29年的经验,Altair不断为各个行业的客户创造竞争优势。

www.altair.com.cn

 

 

  企业级CAE仿真平台

构建于设计优化、性能数据管理和流程自动化的基础理念之上,HyperWorks是一个企业级的仿真解决方案,用于加快企业设计开发和决策过程。作为业界最全面的开放构架的CAE解决方案,HyperWorks包括第一流的建模、分析、可视化和数据管理解决方案,适用于线性、非线性、结构优化、流固耦合和多刚体动力学等多个领域。

www.altairhyperworks.com.cn

 

 

产品创新咨询服务

Altair产品设计咨询团队(ProductDesign)是一个提供创新的、端对端解决方案的、全球性的多学科产品研发和工程咨询团队,向全球客户提供全面的工程咨询服务,其设计方案能够综合产品可用性、适用性、高性能、多需求、低成本等多个方面的因素。通过领先的研发流程和丰富的行业经验,帮助客户产品以更快的速度投向市场。

www.altairproductdesign.com

 

 

网格计算和资源管理平台

Altair PBS Works 帮助制造业、资源勘探、地球科学、天气预报、计算化学、制药、金融和娱乐行业的企业、学校和研究机构最大化其计算软硬件资源的投资回报。PBS Works系统作为Altair HyperWorks家族中的成员,帮助制造业用户在实现大规模CAE仿真的同时按照需求有效地利用企业的计算资源,包括网格、集群和其他计算系统。

www.pbsworks.com.cn

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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