【成功案例】DANA利用Altair SimLab实现动力总成模型的自动网格划分,大幅节省时间

2019-01-27 15:28:46·  来源:AltairChina
   
主要看点项目介绍DANA控股公司是全球动力传动系统、密封以及热管理技术领域的领军者,始终致力于通过以上技术实现乘用车、商用车以及非公路用车辆的节能减排及其拥有成本的降低。DANA公司拥有25,000名员工,在全球27 个国家设有90多个工
主要看点
项目介绍
DANA控股公司是全球动力传动系统、密封以及热管理技术领域的领军者,始终致力于通过以上技术实现乘用车、商用车以及非公路用车辆的节能减排及其拥有成本的降低。DANA公司拥有25,000名员工,在全球27 个国家设有90多个工程、制造以及配送机构。
 
动力总成组件的计算机仿真始终是DANA产品开发流程中至关重要的一个环节,在此仿真中需创建具有25,000多个表面的超大模型。
 
多年来,DANA的工程师们已开发出一套标准化行业方法,用于将CAD设计转化为样品,然后对其进行分析以发现故障点,进而重新设计样品并重新测试,直至产品达到特定要求。
 
挑 战 
 
尽管采用样品/仿真/重新设计的方法会最终提高组件质量,但是该过程的每一步都极其耗时,因而将导致成本攀升。
例如,位于美国伊利诺斯州莱尔市的Dana Power Technologies集团在对气缸盖和发动机缸体模型进行前处理时,需要将几何从CAD导入,然后再由工程师进行清理,而这往往是一项繁琐的任务。因此,完成模型的网格划分就要耗费一到四天的时间。
几年前,DANA的产品开发团队决定采用“first-time-right”(一次成功)的设计方法,采用这种方法可以在构建样品前就对其进行分析,从而缩短了整个设计周期。该过程的核心环节是对仿真模型进行前处理,因此,通过一种新方法提升前处理速度便是当务之急。
 Rohit Ramkumar
DANA公司CAE部门经理
“利用SimLab,极大地减少了我们前处理的时间—同样的任务,从原先的2-4天缩短到2-4小时。”

解决方案
 
使用传统的工具将仿真模型从CAD导入后,需要频繁进行大范围的清理操作。Ramkumar表示,SimLab最大的优势便在于使用了原生几何。 “这是意义非凡的一步。”他说道,“借助SimLab,我们不再处理转换后的CAD几何,而是直接导入原生几何。SimLab会自动快速地进行几何清理操作。因此,SimLab可以大大缩短前处理所需时间,以往需要四天完成的工作现在仅需四个小时。此外,SimLab还会自动进行网格划分。”
DANA一直是在建立原型之前进行虚拟分析
实际上,SimLab可自动进行多项前处理步骤。软件可自动将原生几何从CAD系统中导入、进行网格划分、创建曲面和节点集以及创建接触对,几乎无需用户进行干预。
 类似塑料阀盖的复杂零件可以在SimLab中
简单快速地进行网格划分
Altair已与DANA展开合作,共同将SimLab整合到其建模过程中。Altair提供了相关培训,以便于DANA体验SimLab的功能。 自DANA引入SimLab后,Altair经常通过电话和邮件的方式为其产品开发团队提供技术支持,并为DANA流程量身打造了一套专属程序。
SimLab利用CAD原生几何创建网格 
 
此外,Altair还与DANA一同创建了一组定义明确的设置,无论DANA的工程师们身处何地,均可将这些模板用于发动机模型和其他组件。使用这些模板进行网格划分的所有工程师均会获得具有相同属性的相似网格。令DANA青睐的不仅仅是SimLab的前处理功能,其界面友好性以及高度的灵活性也令人赞叹不已。同时,SimLab还提供了孔变形绘图和温度插值(来自不同的网格)等后处理功能,为工程师们提供了莫大的帮助。
SimLab自动网格划分功能不仅节省了时间,
而且也获得了更精确的结果
 
结 论 
借助SimLab,DANA得以将前处理时间从几天缩减为几小时,从而实现了“一次成功”工艺,并得到了持续改进。目前,DANA的很多产品线已全线采用“CAD - 分析 – 样品”方法,而其他产品线上也有80%至90%的产品在使用这种方法。
 
在使用SimLab之前,DANA一直依靠书面文件来记录网格划分的设置和结果。而现在,仅借助SimLab模板,DANA即可与公司在全球范围内的其他机构共享其省时的仿真步骤。
 
“通过在所有分支机构中使用相同的模板,我们便可以借助这些模板控制其他DANA研发中心的网格划分。”Ramkumar说道,“现在,我们的目标是通过简单的鼠标点击即可自动完成整个网格划分过程。”
 
Ramkumar表示,得益于SimLab的高质量网格划分,DANA针对其大型模型所取得的收敛性已今非昔比。“我们无需再进行切角或复杂的操作即可运行分析。”他说,“因此,我们会获得整体质量更高的分析结果,进而最终生产出性能更加的产品。”