NMHG叉车制造商借助Altair HyperWorks优化设计的成功案例

行业：重型机械

挑战：避免昂贵的样机测试

Altair 解决方案：在物理样机制造之前 使 用 HyperWorks 仿真分析来对产品 进行虚拟设计、测试和评价。

优点：节省成本 ;减少前处理时间

背景介绍

全球各地使用叉车、货柜搬运机和电动仓库搬运车的行业可能不认识 NACCO  Materials Handling Group(NMHG)这个名字，但他们都知道 NMHG 旗下的名牌产品： 耶鲁和海斯特。作为全球最大的升降运送车制造商，NMHG 为差不多市场上的每个类型 产品设计并制造材料处理设备。

在俄勒冈州费尔维尤平衡块开发中心，NMHG 开发了一系列叉车用平衡块。这个中 心同时也是供公司遍布世界的开发网络使用的杰出的计算机仿真全球中心之一。

挑战

费尔维尤的NMHG从2009年2月首席工程师PedroBastias博士入司以来开始使用AltairHyperWorks系列产品。他的最终目标是在物理样机制造之前实现虚拟设计、测试和评价每个产品。

在这之前，NMHG公司的工程师使用有限元已经有25年了，但他们仍需要进行几轮的物理样机测试。

“我们创建一个模型，重复运行直到找到一个合理的方案，然后建立一个样机并测试，这个过程要重复好多次”Bastias回想到，“这个重复的过程耗费了很多时间，而投放市场的时间对于我们来说是至关重要的。这些重复同时也增加了成本。”

Bastias认为不论什么工具只要能不牺牲网格质量并能实实在在地减少时间就能导致成本的减少从而带来一定的竞争优势。

“我的前辈为评价我们所有的产品提供了一个很好的框架，”Bastias说，“我尝试引进新的方法来解决这个困难，也就是在这时HyperWorks引起了我的注意。”    

“当印度的同事告诉我他们可以减少一半的网格划分时间时，这真的引起了我的兴趣。”FredForstner                                                                                                          

解决方案

在加入NMHG之前，Bastias在一家大型汽车零部件制造公司的区域部门工作，他主要负责选择前后处理器来建立虚 拟模型。他从全球经销商那里对HyperWorks和其他十类产品进行了比较。“我用了半天时间去查看了一下它们，”Bastias 说，“我相信HyperWorks是最棒的。”

他尝试采用AltairHyperWorks来减少物理样机的数量从而同时降低成本和时间。 “我们的工作流程并没有改变多少-我们创建CAD模型并进行仿真，通过反复迭代来细化设计，然后建立物理样机用来 做应变测试，”Bastias指出，“在之前要求的物理测试之前，整个分析的思想需要修正并重新定义以减少大量的数值评估循环次数。HyperWorks将极大地提高我们达到这个目标的效率，对此我们感到很乐观。”

HyperWorks正在给NMHG提供新功能。比如，OptiStruct允许工程师优化基于疲劳的设计，一种Bastias提到的对于他们公司有很大潜力的方法。相比之前的隐式代码，AltairRADIOSS开放了广阔的仿真范围。NMHG公司将使用MotionView和MotionSolve来做多体动力学分析。Bastias也发现使用HyperMesh，前处理变得相当地简单和强大。

HyperWorks广泛的应用能力使得这套软件对NMHG的工程师团队十分具有吸引力。“这是个好工具，而且不仅仅是在单一方面。”据Bastias说，“它的优化、前处理和后处理很好，现在以我们的能力使用合作伙伴Altair的软件去进行其他方面的应用不需要增加额外的费用。”

“我们有一系列的需求需要在HyperWork中完成。”Bastias说，“这只是在我们的产品开发中刚刚体会到这个软件的优势，此外，与Altair合作得很愉快，他们的技术支持很优秀。”NMHG项目经理FredForstner回应了Bastias对HyperWorks的赞赏，并特别称赞了Altair的基于Token的许可模型。Fred说：“这是个好办法，它允许我们运行好几套HyperMesh或OptiStruct。”  

结论

使用HyperWorks，NMHG减少了时间，削减了成本并发现了一些新的方法去解决工程上的比较困难的问题。举个例子，一个小的零部件（平衡块的支撑板），工程师已经重复了四次设计。该零件已经建立了有限元模型和应变电测，但支撑板仍然通不过公司的最小时间操作要求。在进行四个不成功的重复设计后，公司获得了HyperWorks工具。经过OptiStruct 进行了一个简单的分析后，程序给出了一个方案，而且公司也采用了，最终这个零件通过了测试。

相同的过程也被应用在角板这个困扰工程师的问题上。使用OptiStruct，在一个小时之内团队就能得到一个正确的方案，而不用跑到车间去切掉角板或其他板以做成不同的形状来测试。“叉车都是关于空间约束的，”Forstner指出，“我们有空间 的限制，同时必须减少整体包装尺寸而又能举起相同的重物。通常只有很少的空间允许结构优化，能够自动优化产品空间 的OptiStruct是非常有用的。”

当然，使用HyperWorks最明显的作用是节省时间。YogeshKajale，印度普那NMHG的数值分析组领导指出，使用HyperMesh作为前处理，一个车的划分网格时间减少到50%，从使用手动操作所花费的四周时间减少到使用HyperMesh 的两周。那里的工程师看到将来会减少更多时间的潜力。

“我是个工程师同时也处理一些金融和商业的事情，”Forstner说，“当印度的同事告诉我他们可以减少一半的网格划分时间时，这真的引起了我的兴趣。这对我们来说是个很大的优势。显而易见，它给了我们很多帮助，包括加快了产品投入 市场的时间。”

Forstner也发现使用整个HyperWorks仿真软件包的优势。“Altair的软件非常灵活，”他说，“能以这么多方式使用我们的许可点数是有优势的。一个程序提供了前处理、后处理、求解器和多体动力学，而且他们全部使用一个许可。”

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删