Simcenter助力产车仿提升真效率

故事摘要

业务诉求

起重机吊臂是一个多节嵌套的结构，分析时会有不同伸缩长度以及不同角度不同吊重工况，而且各节吊臂与其项连结构的接触关系都需要处理好，因此吊臂结构的分析是一个比较耗时和繁琐的工作。

解决方案

齐车公司使用Simcenter 3Dsoftware软件对起重机吊臂进行仿真的过程中，通过分别对各节吊臂分别创建fem，并通过软件的装配体有限元方法进行仿真，从而解决了耗时长和设置繁琐的问题。

实施效果：

使用Simcenter软件的装配体有限元方法，实现了起重机吊臂有限元模型的快速更新，并且其接触设置在模型更新时不会失效，实现了效率的极大提升，大大缩短了仿真时间。

企业背景介绍

齐车公司是全球五大铁路货车企业之一，公司拥有铁路货车新造、货车修理、机车车辆配件、起重工程机械、特种集装箱等业务，具有年新造货车15000辆、修理货车10000辆、造修起重机30台、生产关键核心配件25000辆份的生产能力。

企业亟待解决的业务问题

业务挑战1

公司零部件和整机品种多，而且多为合同产品设计周期短，交货时间紧，这就造成了给仿真预留的时间就比较少。所以时间紧任务重就成了仿真人员的常态。

业务挑战2

对于整机产品需要在装配形式下对不同伸缩长度、不同工作角度等进行分析，这对于公司产品种类多同时需要进行快速仿真验证，是一个重大挑战。

业务挑战3

公司产品在实际运行过程中面临多方面需要分析的问题，结构、疲劳、振动以及作业动态性能等多属性综合评估。如何基于设计仿真一体化进行快速验证，同时在一个平台中完成以上工作，提升整体效率，是公司和仿真人员而临的问题。

企业应用实践与探索

企业与西门子工业软件的合作历程:

齐车公司在2012年购入UG NXCAE软件后，经过多年的运用，积累了丰富的使用经验，其后又升级到simcenter软件。

解决方案实际应用情况与探索:

场景应用1

对于重复性高并且相对处理简单的制作成模板，将仿真工作前推到设计师自己进行，而仿真只做最终的校核工作，对于相对复杂的产品仿真则使用作业指导书的形式明确每一步操作的具体执行。

通过部分仿真模板的使用，以及各种仿真作业指导书的编制，使得仿真效率比较以往有较大提高，尤其仿真前推部分的产品仿真时间明显出现大幅缩短，尤其是减/了产品优化所花费的时间。

场景应用2

运用装配有限元技术，快速对产品各种运行姿态下的结构进行仿真验证，当装配结构发生变化时，有限元模型会对应发生变更，同时保留了之前进行的载荷、边界等定义，只需要快速重新计算，便可以得到新的结构形式下的仿真结果。

场景应用3

通过集成的仿真平台，基于设计仿真一体化技术应用，不仅对公司产品的结构性能进行快速验证和优化，同时对零部件和整机的动态性能、振动、疲劳等进行综合分析。通过集成的平台，无须做数据导入导出和格式切换，也无需在不同的软件之间来回切换，极大的提升的验证效率，快速提升产品研发流程。

实施成效:

单就吊臂仿真而言，效率提升在50%以上，而普通的仿真效率提升主要是在模板仿真和规范操作带来的。

实施企业反馈与点评:

西门子的Simcenter 3D软件在我们公司产品结构仿真中发挥了重要的作用，极大缩短了我们研发调试周期。

王文设计师/仿真室副主任

中车齐车公司大连研发中心

未来合作展望:

未来希望能在震动噪声、系统仿真等方面和西门子有更深入的沟通合作。