【成功案例】DANA利用Altair SimLab實現(xiàn)動力總成模型的自動網(wǎng)格劃分，大幅節(jié)省時間

主要看點

項目介紹

DANA控股公司是全球動力傳動系統(tǒng)、密封以及熱管理技術領域的領軍者，始終致力于通過以上技術實現(xiàn)乘用車、商用車以及非公路用車輛的節(jié)能減排及其擁有成本的降低。DANA公司擁有25,000名員工，在全球27 個國家設有90多個工程、制造以及配送機構。
 

動力總成組件的計算機仿真始終是DANA產品開發(fā)流程中至關重要的一個環(huán)節(jié)，在此仿真中需創(chuàng)建具有25,000多個表面的超大模型。
 

多年來，DANA的工程師們已開發(fā)出一套標準化行業(yè)方法，用于將CAD設計轉化為樣品，然后對其進行分析以發(fā)現(xiàn)故障點，進而重新設計樣品并重新測試，直至產品達到特定要求。
 

挑 戰(zhàn) 
 

盡管采用樣品/仿真/重新設計的方法會最終提高組件質量，但是該過程的每一步都極其耗時，因而將導致成本攀升。

例如，位于美國伊利諾斯州萊爾市的Dana Power Technologies集團在對氣缸蓋和發(fā)動機缸體模型進行前處理時，需要將幾何從CAD導入，然后再由工程師進行清理，而這往往是一項繁瑣的任務。因此，完成模型的網(wǎng)格劃分就要耗費一到四天的時間。

幾年前，DANA的產品開發(fā)團隊決定采用“first-time-right”（一次成功）的設計方法，采用這種方法可以在構建樣品前就對其進行分析，從而縮短了整個設計周期。該過程的核心環(huán)節(jié)是對仿真模型進行前處理，因此，通過一種新方法提升前處理速度便是當務之急。

 Rohit Ramkumar

DANA公司CAE部門經理

“利用SimLab，極大地減少了我們前處理的時間—同樣的任務，從原先的2-4天縮短到2-4小時。”

解決方案
 

使用傳統(tǒng)的工具將仿真模型從CAD導入后，需要頻繁進行大范圍的清理操作。Ramkumar表示，SimLab最大的優(yōu)勢便在于使用了原生幾何。 “這是意義非凡的一步。”他說道，“借助SimLab，我們不再處理轉換后的CAD幾何，而是直接導入原生幾何。SimLab會自動快速地進行幾何清理操作。因此，SimLab可以大大縮短前處理所需時間，以往需要四天完成的工作現(xiàn)在僅需四個小時。此外，SimLab還會自動進行網(wǎng)格劃分。”

DANA一直是在建立原型之前進行虛擬分析

實際上，SimLab可自動進行多項前處理步驟。軟件可自動將原生幾何從CAD系統(tǒng)中導入、進行網(wǎng)格劃分、創(chuàng)建曲面和節(jié)點集以及創(chuàng)建接觸對，幾乎無需用戶進行干預。

 類似塑料閥蓋的復雜零件可以在SimLab中

簡單快速地進行網(wǎng)格劃分

Altair已與DANA展開合作，共同將SimLab整合到其建模過程中。Altair提供了相關培訓，以便于DANA體驗SimLab的功能。 自DANA引入SimLab后，Altair經常通過電話和郵件的方式為其產品開發(fā)團隊提供技術支持，并為DANA流程量身打造了一套專屬程序。

SimLab利用CAD原生幾何創(chuàng)建網(wǎng)格 
 

此外，Altair還與DANA一同創(chuàng)建了一組定義明確的設置，無論DANA的工程師們身處何地，均可將這些模板用于發(fā)動機模型和其他組件。使用這些模板進行網(wǎng)格劃分的所有工程師均會獲得具有相同屬性的相似網(wǎng)格。令DANA青睞的不僅僅是SimLab的前處理功能，其界面友好性以及高度的靈活性也令人贊嘆不已。同時，SimLab還提供了孔變形繪圖和溫度插值（來自不同的網(wǎng)格）等后處理功能，為工程師們提供了莫大的幫助。

SimLab自動網(wǎng)格劃分功能不僅節(jié)省了時間，

而且也獲得了更精確的結果
 

結 論 

借助SimLab，DANA得以將前處理時間從幾天縮減為幾小時，從而實現(xiàn)了“一次成功”工藝，并得到了持續(xù)改進。目前，DANA的很多產品線已全線采用“CAD - 分析 – 樣品”方法，而其他產品線上也有80%至90%的產品在使用這種方法。
 

在使用SimLab之前，DANA一直依靠書面文件來記錄網(wǎng)格劃分的設置和結果。而現(xiàn)在，僅借助SimLab模板，DANA即可與公司在全球范圍內的其他機構共享其省時的仿真步驟。
 

“通過在所有分支機構中使用相同的模板，我們便可以借助這些模板控制其他DANA研發(fā)中心的網(wǎng)格劃分。”Ramkumar說道，“現(xiàn)在，我們的目標是通過簡單的鼠標點擊即可自動完成整個網(wǎng)格劃分過程。”
 

Ramkumar表示，得益于SimLab的高質量網(wǎng)格劃分，DANA針對其大型模型所取得的收斂性已今非昔比。“我們無需再進行切角或復雜的操作即可運行分析。”他說，“因此，我們會獲得整體質量更高的分析結果，進而最終生產出性能更加的產品。”