有限元法在产品研究设计中的应用——计算机辅助助设计讲座(三)

1 前言 典型的产品设计工作通常要经过概念方案设计、初步设计、技术设计和施工设计几个阶段。为保证设计产品的结构与物理性能的可信度,需要进行必要的性能结构的理论计算和若干物理模型试验。其中大部分模型试验完全可用现代的CAD/CAE设计开发工具来完成,如机构运动学与动力学性能、结构应力强度与动力学响应、管道流场等的验证性测试。此外,如在概念设计阶段就采用分析产品性能的CAE工具,可以提高产品开发的可靠性与成功率,缩短产品开发周期,同时也降低了开发成本。 有限元法又称有限单元法或有限元素法,将所分析的连续体理想化为有限个单元体组合的集合     

汽车排气系统模态仿真与试验分析

在NASTRAN软件环境下,利用有限元方法建立排气系统分析模型,进行汽车排气系统模态仿真,得到汽车排气系统的多阶模态固有频率、振型等参数.运用LMS Test.Lab软件进行汽车排气系统模态试验,并采用最小二乘复频域法进行试验模态参数识别,最后,将试验结果与数值模拟结果进行对比分析其模态振型和固有频率.结果表明:数值模拟结果和试验结果吻合度很高;在产品开发前期可以利用合理的排气系统仿真模型缩短产品开发周期,减少后期物理样机试验次数;同时也可以为后续的复杂结构开发研究提供依据.     

参数化有限元分析在集装箱船CAE的应用

近年来,基于有限元的机械结构强度分析、应力应变分析、振动分析等技术在机械制造、航空宇航、船舶、汽车等各个领域取得了广泛的应用,逐渐成为一种必须的工程分析手段。为了提高我国船舶工业的制造水平,必须要大力发展有限元分析技术和计算机辅助工程软件(CAE)方法。随着远洋物流运输业的发展,集装箱船因其运输量大、航速快等优点,在世界范围内获得了广泛重视。本文针对大型集装箱运输船舶,对其舱段结构进行了参数化有限元分析,并建立了集装箱船结构的CAE分析模型。     

CAE在船舶结构设计中的应用及展望

概述船舶结构设计特点及CAE（计算机辅助工程设计）的发展现状，介绍目前CAE在船舶结构设计计算的主要学科领域，如强度、刚度、稳定性、振动、冲击和噪声中的应用，分析船舶结构设计的CAE技术应用特点，并展望未来CAE技术在船舶结构设计中的应用。     

虚拟产品开发体系研究

虚拟产品开发是现实产品开发在计算机环境中的数字化映射,它将极大地缩短产品上市时间.本文提出了虚拟产品开发的定义和基于总线结构的虚拟产品开发体系结构,详细分析了虚拟产品开发的特点和核心内容,以层次结构描述了虚拟产品开发系统,并详细描述了其组成及运行机制.虚拟产品开发的特征表现为开放性、系统性、协同性、沉浸性和智能性.     

三菱重工业公司使用Pro／ENGINEER 开发船用柴油机发动机开发周期缩短一半，客户满意度提高

中国北京-2006年7月18日，PTC公司宣布，三菱重工业有限公司神户造船机械厂（MHIKobe）实施Pro／ENGINEER获得了实质性的收益，其中包括把产品开发周期和成本降低一半。Pro／ENGINEER是PTC的一体化CAD／CAM／CAE解决方案．它可以帮助企业开发出详细、直观和逼真的数字化产品表示。除了Pro／ENGINEER，MHI神户厂最近还选择Windchill ProjectLink^TM来进行项目管理和协作。     

虚拟产品开发体系研究

虚拟产品开发是现实产品开发在计算机环境中的数字化映射，它将极大地缩短产品上市时间。本文提出了虚拟产品开发的定义和基于总线结构的虚拟产品开发体系结构，详细分析了虚拟产品开发的特点和核心内容，以层次结构描述了虚拟产品开发系统，并详细描述了其组成及运行机制。     

中小型船厂产品开发若干问题的思考

针对中小型船厂的经营实践，本文就产品开发与企业发展的关系，产品开发在市场竞争中的地位，以及产品开发的有效途径等问题作了探讨。     

新一代船舶CAE仿真平台MD Nastran

结合美国MSC.Software公司最新推出的新一代多学科仿真平台MD Nastran,介绍了它在船舶CAE中的应用,将以往各学科分散建模、单点式分析的模式,转化为一个模型、一体化虚拟仿真,实现跨学科互动分析。MDNastran平台能使单数据模型多学科使用,大大缩短了CAE分析以及新船型开发和设计周期。MD Nastran也是船舶CAE向企业级仿真和管理架构方向发展的基础和核心。     

船用柴油机研发与CAE技术的应用

计算机工程仿真（CAE）技术作为船用柴油机现代设计手段和核心研发应用技术,在国外发动机行业已应用得相当普遍,但在我国同行业中其应用尚处于起步阶段。该文在介绍我国船用低速大功率柴油机及其设计研究手段的发展现状的基础上,着重阐述了我国船用低速大功率柴油机制造企业引进和推广应用CAE技术的重要性、需求情况及应用范围,并对引进CAE技术的实施方法提出了建议,对CAE技术的应用前景作了展望。