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SmartDO在結構輕量化上的應用
2017-04-26
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對於CAE優化軟體而言,應用實例與經驗才是最可靠的保證。SmartDO自發行以來,一直受到客戶愛護與肯定。除了在產官學研界擁有廣大用戶群,並且在國內許多重大研發與工程案扮演重要角色,優化效果顯著。例如:

  • 核一廠乾式貯存設施結構安全評估。
  • 國防部八輪裝甲車結構計算與輕量化 。
  • 國防部軍用飛行器性能優化設計。
  • 高鐵鋼構安全評估計算。
  • 國民運動中心鋼構輕量優化設計。
  • 台電自動化葉片優化設計系統建制。
  • 京站大樓,遠企大樓與遠雄金融中心噪音診斷與防治。

本期電子報,挑選數個SmartDO在結構輕量化方面的應用案例分享。

1.核電廠重型機具減重設計

核電廠結構安全受法規監督。為了適應台灣地區特殊條件,機具需同時考慮結構強度,並儘量輕量化。崴昊科技受客戶委託,在2005年間針對一重要零件進行結構強化與減重設計。 該零件經其他軟體多次嘗試優化後失敗;經由SmartDO最佳化設計後,成功減重20%,安全性不變。

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2.軍用航空棧板輕量化設計

航空棧板置於貨運機上,必需儘可能輕量化。如果是軍事用途,通常還需考慮耐久性,故有時會以鋁鑄件製造。在此例中為了考慮大量生產之可能,除了減重,還必須考慮眾多製造限制條件。 一般優化軟體難以考慮太多條件,但SmartDO可把所有可量化條件皆列入設計考量。在此案中,SmartDO成功減重40%,並且符合所有製造條件要求,為一具革命性之創新設計。

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3.懸臂桁架結構物減重設計

懸臂結構物除了有較嚴苛的載重條件,一般其本身自重即會造成支撐點極大的負擔,且對承受地震力頗為不利。為了安全性及成本考量,針對結構物進行輕量化是迫切的需求。 本案例之結構桁架,因同時考慮外型及每個桿件的厚度,直徑與應力,共有多達136設計變數與132個設計條件。一般優化設計軟體根本完全無法處理這樣龐大的工程運算問題。但經SmartDO數小時的運算後, 成功減重44%,並符合所有強度要求。

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4.汽車輪圈自動優化設計

汽車輪圈在上市前需要經過多樣結構可靠度測試。製造商經常為了得到一個可以通過強度要求的設計,需要參考大量過去經驗並經過長時間設計迭代與試誤。 SmartDO的強大演算法,可以讓輪圈製造公司省下大量時間與成本。在本案例中,客戶可以從一個非常基本的草圖開始,讓SmartDO自動完成優化設計;除了在CAE軟體驗證上通過所有 的強度驗證,並成功減重31%。

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5.鋼構建物輕量化設計

台灣地處地震帶,建物過度設計並無助於安全性。此外,因應節能減碳及成本要求,建物減重設計越來越受重視。其中鋼結構之重量直接影響許多成本,故輕量化設計為意義重大之運算技術。 鋼構設計受法規監督及現場施工要求,有許多複雜之條件必須考慮。SmartDO在這幾年,完成數棟重要的國民運動中心鋼構輕量化設計,每棟皆結省10%以上之重量。結果除了經技師簽認,並已於 2015年陸續完工啟用。

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其他成功案例

SmartDO尚有其他許多成功案例,礙於篇幅所限無法一一呈現。如您需要更多資訊,請洽崴昊科技及SmartDO代理商。