Superior 使用 HyperWorks 加快设计进程

技术支持 2019年11月4日浏览：2318 收藏：1

行业：汽车

挑战：通过 CAE 仿真来缩短产品设计周期

Altair 解决方案：使用 Altair HyperMesh 和 PBS Works 来自动计算分析任务

优点：节省时间；优化设计

背景介绍

1974年，SuperiorIndustries的铝制铸造轮毂在FordMustangII上首次露面，之后便开始在美国的道路上留下了它的印记。随着在整个汽车行业发展的巨大影响力，Superior设计的铝制轮毂成为上等铝制轮毂的标准，同时大大加速了该产品的普及。今天，Superior是铝制铸造轮毂的最大OEM制造供应商之一，它在美国和墨西哥共有5个生产基地，拥有3300位员工。它为全球许多汽车和轻卡制造商生产铝制轮毂。

在过去的25年里，仿真已成为Superior轮毂设计中不可或缺的一部分。轮毂是汽车中少数必须满足疲劳标准和美学要求的结构件。当OEM在面向车辆轻量化设计时，轮毂承受的载荷却仍然很高。即使是电动车辆也有很重的电池箱，因此轮毂部件的载荷分析显得越来越重要。

将基于有限元分析的仿真融入到设计和制造过程中，使Superior维持在轮毂革新和安全方面的领导地位。现在Superior每年都有50款轮毂进行仿真设计。

挑战

过去几十年制造技术的基本原理只有轻微的变化，设计技术却发生了巨大的变革。样机的建立和测试成为轮毂设计过程中昂贵而且耗时的一部分。因此在20世纪80年代后期，业界开始采用计算机仿真。

在1989年，Superior尝试寻找一种切实可行的方法来为轮毂设计建立网格，并要求这个网格能确定轮毂应力水平。公司尝试了早期的一种自动划分网格软件，但这个软件速度很慢。随着汽车行业开发时间缩短，Superior感到有必要寻找一种仿真工具来缩短设计周期。AltairHyperMesh成为他们选择试用的仿真工具之一。经过了对HyperMesh的广泛评估之后，Superior在2002年部署使用。

“在我们的仿真中自动加载成为最节省时间和最有用的开发。这是一件令我们感到很骄傲的事情。”

HenryRenegar

SuperiorIndustriesCAE负责人

解决方案

自动加载大幅度削减了开发时间

通过在HyperMesh中编写自动加载的宏，Superior获得了施加在每个车轮毂上的完整的加载历程，从而使每个车轮减少了2-3个小时。使用HyperMesh使施加边界条件的时间从几小时变为几分钟，使划分完整网格的时间从大约两天骤减到一天。

转变到仿真驱动设计

随着像HyperMesh这样有效的软件的发展，工业界开始将仿真应用到设计中的前端，而不是仅仅将其作为验证样机的工具。在过去典型的是样机驱动设计，而今天是有限元驱动设计，所有的设计结果来自于仿真。

为了充分利用HyperWorks系列CAE软件，Superior现在使用HyperMesh作为前处理，将HyperView用于复杂的后处理和可视化。此外，Superior正在考察由Altair合作伙伴提供的一些软件，这个联盟是一些独立的经销商为了能够使他们的技术在Altair许可平台上应用而和HyperWorks进行合作，这些软件用于一些特别的分析需要。

Superior的一个设计项目集中在一个很苛刻的重量目标上，通常要实现这个目标需要相当多次重复迭代。Superior 工程师使用HyperWorks用最少的迭代快速达到这个目标。工程师还用仿真来优化重量和刚度设计以满足道路噪音和操作需要，同时还满足制造需求。不同的用户对路缘冲击和垂直冲击等因素有不同的需求。Superior将这些需求设置成一个基于有限元仿真来分析的载荷集。

自动化超级计算机的工作

Superior技术上的快速革新使公司保持领导者的地位。公司现在使用多处理器计算机集群来求解所有的有限元任务，还使用AltairPBSWorks作为其标准的调度解决方案。

先前Superior工程师需要给他们的工作进行人工排序，但是随着新的计算机集群的到来，公司用PBSWorks来自动处理这个过程。现在利用一个非常友好的用户界面，工程师只需点击两三下就能提交节点计算了。在计算完成后还会收到一个邮件提示。计算结果能够很容易地从计算机集群转到工程师的工作站上。