有限元分析报告
美国和欧洲的排放标准继续推动液冷和风冷的设计充注空气冷却器。这些标准对许多发动机和排气部件(如废气再循环(EGR)冷却器和增压空气冷却器)提出了更高的热负荷和更严格的耐久性要求摩丁制造有限公司，拉辛，威斯康星州。近90年来，摩丁一直是全球热管理领域的创新者和领导者，服务于宝马、卡特彼勒、约翰迪尔、Paccar、菲亚特、戴姆勒克莱斯勒、大众、现代、国际卡车和发动机以及曼迪塞尔等组织。其产品用于轻型、中型和重型车辆、HVAC设备、工业设备、制冷系统、燃料电池和电子产品。
这个模型显示了发动机气体
循环冷却器由汤姆·里斯在摩丁的拉辛设计，
威斯康星州工程设施使用Pro /工程师。
废气再循环冷却器将热量从发动机排气传递到相同的冷却剂循环，为卡车或汽车的散热器和充电空气冷却器服务。由于热量从发动机排气中提取，冷却液循环温度升高，使发动机和进气更难冷却。更热的发动机会产生更多的氮氧化物，这是当前排放法规中的目标污染物。高温发动机也可能是可靠性问题。
Modine的工程师认为，他们需要优化这些组件中的流场和压降，以满足新规范。然而，实现这一点需要更多的测试和额外的设计迭代。随着对符合新排放标准的发动机部件的需求激增，Modine显然需要在不增加员工数量或增加物理测试设备资本投资的情况下开展更多的并行工程项目。利用虚拟环境的必要性是显而易见的。
为了提高液冷增压空气冷却器的耐用性，需要重新设计，这就要求进行多次测试，以自信地交付新产品。摩丁公司的管理层认为，改善产品开发工程师和分析工程师之间的沟通将加快整个设计过程。他们还认为，对最终设计来说，从分析工程师那里得到更多的输入是很重要的。为了弥补这种沟通上的差距，他们重组了开发流程，并引入了定制分析工具，在不增加员工的情况下实现更多的虚拟分析。
创建虚拟技术中心
为了向客户提供最好的产品，管理层在组织内部进行了几项重大更改。首先，他们选择了内包来应对这些新的挑战。
Modine使用了外包，但当一个项目需要多次设计迭代和紧凑的时间表时，外包几乎没有什么好处。工程师之间需要方便地联系，以避免过多的延误。内包速度更快，成本更低，非常适合以结果为导向的大型快速周转项目。有了优秀的员工、工具和高效的流程，重点就放在项目本身上。
精简内部流程的另一个重点领域是用模拟代替物理原型。原型的设计和制造通常需要一到两个月的时间，然后是漫长的排队等待，直到原型可以进行实验测试。
因此，摩丁决定建立一个虚拟技术分析师小组，为公司的所有产品线提供支持。为了实现他们的愿景，他们需要:•在产品开发的早期阶段应用更多的分析•促进产品工程师和分析工程师之间更好、更多的沟通•选择最佳技术。在这种情况下，他们选择了PTC和Ansys的程序。•优化和集成CAD/分析软件•降低资本成本
管理层要求所有的分析工程师都集中在一个区域。在获得认可后，新团队重新设计了他们的布局和设置，以实现成功的工作流程。这个团队，虚拟技术组，现在坐在所有产品线组的中间。
与来自所有产品部门的分析师一起，该集团可以分享技术流程，并为向不同部门的工程师推广模拟技术创建最佳实践。最先进的环境提供了一个方便的工作空间，消除了团队之间的障碍。工程师们每天都在交谈，交流的界限慢慢消失了。
摩丁设计和制造热
管理设备的各种应用，包括光，
中重型车辆，暖通空调设备，燃料电池和
电子产品。
以前，工程师可能会在一个技术问题上挣扎几天、几周或几个月，特别是当远程位置阻碍了与同事的协作时。新的工作空间促进了动态协作。工程师们很快就解决了技术难题，并利用了彼此的知识。工作质量显著提高。重新定义的组织处理了更多的分析。虚拟技术集团经理Allan Wang博士说:“交流以我们从未预料到的方式影响着环境。”“促进沟通有助于创造一个更有成效和效率的环境。能够预见到彼此的需求是一个巨大的信心建立者。”
最先进的分析工具
为了装备团队，Modine选择了几种工具，包括PTC的Pro/ENGINEER 3D CAD和Ansys的FloWizard来分析流体动力学。Ansys集成了这些工具进行无缝几何传输，并符合Modine的新设计流程。从这些工具开发的第一个设备是重新设计的液冷式充能空气冷却器、油冷却器和燃料冷却器。
工程师们使用了“超级工作站”，里面装满了必要的工具。这些工作站让他们体验虚拟设计和分析环境——他们的“营地”。“设计和分析工程师都可以利用这些营地来加快他们在实际项目中的学习过程，并轻松获得应用知识。
核心工程部门大约有600名工程师。随着业务的发展，管理层需要所有人提高生产力。推广CFD等分析工具是提高生产率的一种方法。选择易于学习的工具是另一种方法。在这两个集成的软件程序中，有许多自动操作的功能。此外，它是为Modine的特定设计活动而设置的，以使设计师可以立即使用这些工具。研究全球总监Jonathan Wattelet博士表示:“一切都朝着模拟的方向发展，以改善产品开发流程。“到2010年，我们希望有一半的工程师使用集成的Pro/ENGINEER-FloWizard软件等工具。”
更快的上市时间
一个更好的流程，加上综合方案的使用，正在产生令人印象深刻的结果。在某些情况下，该公司已将虚拟产品测试的设置时间从2天缩短至20分钟，同时支持更多的测试和设计迭代。以前，物理测试迭代的成本高达10,000美元(这个数字包括原型、性能测试、数据缩减和人工成本)，并且需要大量的时间来设置和执行它们。现在，使用模拟和分析工具运行这些测试的成本大约是400美元。此外，在设计周期中预先加载分析可将设计时间缩短20%至30%。
Modine与Ansys的工作人员密切合作，为特定的部件量身定制了FloWizard，如液冷式充能空气冷却器。FloWizard和Pro/ENGINEER之间的互操作性得以保持，因为PTC的Granite互操作性内核确保了无缝的几何互操作性。
摩丁的高级管理层在副总裁兼首席技术官Anthony C. De Vuono博士的支持下表示:“我对公司拥抱环境的方式感到兴奋。计算机模拟和分析使我们能够更明智地使用物理测试设施，促进这些生产力的提高。”
具有集成包装的
来自Ansys的Pro/ENGINEER和FloWizard, Modine工程师正在处理
更复杂的分析，比如发动机气体再循环的设计
更酷，以及开发新的方法和分享设计和
分析技术。
立即产生积极影响
工艺的改变立即影响到液冷充能空气冷却器的设计。来自发动机产品组的应用工程师Tom Reiss使用这些程序来优化液冷增压空气冷却器的流量和压降。Reiss建立了5个3D CAD版本的设计，并在20分钟内使用FloWizard创建了他的CFD运行。他连夜运行他的CFD解决方案，并能够在第二天早上确定建模和制造的最佳路径。Reiss估计，这种使用传统方法和工具的设计，仅两次迭代就将花费至少10,000美元，更不用说代替这些虚拟模拟的物理测试所需的大量额外排队时间和设置时间。之前的流程需要26个工时。
虚拟技术组主管Dave Janke估计，使用当前流程对液冷充气冷器进行虚拟分析测试的成本为400美元，大约需要一天的时间。
作为PTC合作伙伴优势计划的成员，Ansys可以将PTC技术整合到自己的产品中，并为Modine等客户提供新的解决方案。Modine的虚拟技术组和工程团队演示了这些工具和跨职能知识如何在整个组织中传播。这种合作关系将继续为全球各个行业的领导者带来红利。
PTC(列车自动控制系统)
www.ptc.com
有限元分析软件
www.ansys.com
摩丁制造有限公司
www.modine.com
::设计世界::
了下:3 d CAD，汽车，有限元分析软件，流体动力，机械，软件
告诉我们你的想法!