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无论是最新的电动汽车、混合动力汽车，还是传统的汽油汽车，它们都有一个共同的关键需求：保持温度 "恰到好处"。汽车能源和热管理就像指挥交响乐团，每件乐器都需要以完美的音量演奏。当它工作时，它是美丽的。当它不奏效时......你就会注意到。 电动汽车革命让这一挑战变得更加严峻。用于制冷或制热的每一度电都会直接影响到充电后的行驶距离。我们从电动汽车中学到的经验有助于提高所有车辆的效率，无论引擎盖下装的是什么。 优化车辆能源和热管理 传统的孤岛式工程设计方法已不再适用。将冷却系统与动力系统分开开发，而动力系统又与车厢舒适系统分开开发？这就好比让不同的承包商在不互相沟通的情况下建造一座房子。这样做也许能站得住脚，但效率不高！ 从第一天起，就需要采用集成方法将所有工作整合在一起。这就是先进的模拟和测试工具发挥作用的地方，它能让工程师在第一个原型制造出来之前就看到全局。Simcenter 的集成 VEM-VTM 解决方案 它涵盖了从需求、基准、结构和尺寸到 VTM 组件工程和车辆集成的所有开发阶段。 让我们深入了解这种现代方法如何彻底改变车辆开发... 1 - VEM 基准和目标设定 在专用的 VEM 设施中，现有车辆都安装了传感器，以识别流经车辆的所有机械能、电能和热能。运行不同的场景，如正常驾驶、冷启动、热启动和充电，以捕捉车辆在各种条件下的完整行为。工程师利用这些数据创建一个数字孪生模型，并对其进行修改，以探索潜在的改进和优化方案。汽车的任何方面都可以改变，例如电池的大小或类型、暖通空调系统或不同组件的位置，然后进行模拟，看看这对整体性能有什么影响。想了解有关 VEM 基准测试的更多信息？ 2 - 车辆架构定义 车辆结构定义的重点是确定系统要求和初始尺寸，以满足性能目标。关键活动包括选择动力总成类型、定义热系统结构、确定电机和电池等关键部件的尺寸，以及确定冷却/加热需求。 原始设备制造商利用供应商的数据和模型来验证初始尺寸并制定热战略。这样就能及早发现集成方面的挑战，并进行结构优化。该流程支持热管理系统的高效开发，同时兼顾性能和舒适性要求。 这种以数据为导向的方法有助于原始设备制造商从一开始就将热量因素考虑在内，从而更快地开发出节能汽车。有关车辆架构的更多信息，请阅读《充电电动汽车》上的文章 如何在电动汽车架构探索中使用生成工程学. 3 - 规模和系统开发 确定 VEM 的大小就好比为汽车绘制平衡的能源蓝图。我们需要多少储能才能达到预期的行驶里程？在加速、爬坡和高速行驶时，电动机的功率必须有多大？电力电子设备将如何管理电池和电机之间的功率流？冷却系统能否将所有部件保持在安全的工作温度？ 所有构件都需要完美地结合在一起。如果一个部件太小或太大，都会影响整个系统的性能。我们的目标是找到一个最佳点，让所有部件在满足所有要求的同时高效地协同工作。4 - 详细组件工程 在使用寿命期间，车辆部件会反复暴露在高达几百摄氏度的高温下。如果没有适当的热管理，就会导致部件故障，造成重大的安全和成本问题。 Simcenter 解决方案可帮助设计人员预测每个组件的热行为，以了解所需的冷却水平。它们还有助于确保电动汽车中的电池保持在最佳工作温度内，以提供最高性能并保证安全。集成模拟还允许工程师优化 客舱热舒适性 与车辆性能并驾齐驱。舒适性正成为一个日益重要的差异化因素，尤其是在豪华车中，因此必须在不影响性能的前提下优化舒适性。阅读以下资源，了解有关部件热管理的更多信息：博客 电池建模与安全从三维电池设计到整个电池组以及失控时的热传播。 最新录音 ICE 热能研讨会 行业专家分享了内燃机模拟的最新进展 观看 机舱热舒适性网络研讨会 了解高保真模拟如何帮助设计高效的 HVAC 控制系统，或阅读如何 Calsonic Kansei 公司该公司在设计空调系统时，将实物原型的数量减少了一半。5 -...

将离散元素法 (DEM) 和有限元分析 (FEA) 结合起来，提高卡车车身性能：在保持强度的同时最大限度地减轻重量。 挑战 处理散装物料或重型设备的行业面临着与结构性能、磨损和运行效率有关的重大挑战。 传统的设计方法通常依赖于实验测试和经验相关性，这些方法成本高、耗时长且范围有限。 这就是计算模拟，特别是将 离散元件法 (DEM) 和有限元分析 (有限元分析）成为一种强大的工具。一些行业面临的主要挑战包括 重负荷下的结构完整性采矿.自卸车车床和挖掘机铲斗反复受到岩石撞击，导致疲劳和裂纹。 水泥.回转窑承受着熟料运动产生的机械应力。磨损和材料退化采矿.泥浆管道和泵因磨蚀性颗粒流而受到侵蚀。 钢.高炉料斗因铁矿石连续冲击而磨损。载荷分布和应力集中农业与食品.由于谷物流动不均匀，筒仓会产生应力集中。 工业过滤.处理粉末的旋风分离器会受到高速颗粒的结构应力。优化重量和材料使用重型机械.输送带框架必须重量轻，但能承受冲击负荷。 汽车.散装物料运输拖车需要对材料进行优化，以减轻重量，同时保持耐用性。工程解决方案 工程解决方案 离散元素法（DEM）与有限元分析（FEA）的耦合 为评估处理散装材料设备的结构性能提供了一个强大的解决方案。通过将颗粒相互作用与结构响应相结合，这种方法使工程师能够预测 磨损、应力分布和疲劳, 优化设计，提高耐用性和效率。 方法 为了准确评估卡车车身受到的冲击力，并确定由此产生的结构应力，工程师们采用了两种强大的数值方法，即 离散元素法 (DEM) 和有限元法 (FEM 或 FEA)。 每种方法在理解问题的不同方面都起着至关重要的作用。DEM 用于模拟颗粒（如岩石碎片）在加载过程中的行为。它为了解岩石如何相互作用、其速度、撞击位置以及由此产生的作用力提供了重要依据。 对卡车车身的作用力。要获得逼真的结果，工程师必须定义关键的输入参数 例如 岩石粒度分布、形状、密度和机械性能. 有限元分析 侧重于 结构对不同力的反应。 它允许工程师分析 应力分布、变形和潜在的失效区基结构部件的材料属性。基本输入包括材料属性、支撑和加载状态信息以及疲劳极限。除了这些基本功能外，DEM-有限元分析方法还能在以下方面发挥重要作用先进的分析，如几何 优化、疲劳预测和冲击能量评估提供让工程师更深入地了解散装材料如何随着时间的推移影响结构部件。对于希望提高耐用性、降低维护成本和提高运营效率的行业来说，这种方法至关重要。 为了展示这种方法的威力，我们展示了一个 卡车自卸车身的结构分析和优化演示该演示应用 DEM-FEA 评估材料载荷、应力水平和设计改进。Ansys Rocky 是一种...

利用 Ansys Additive 解决方案释放 Additive Manufacturing 的全部潜能 快速成型制造 (AM) 彻底改变了工程师设计和生产复杂零件的方式，提供了前所未有的灵活性和效率。然而，要充分发挥其优势，在从设计优化到打印和后处理的每个流程阶段，都必须采用强大的仿真驱动方法。Ansys 提供了一套全面的快速成型解决方案，专门针对这些关键阶段量身定制，以确保精度、可靠性和性能。在本博客中，我们将探讨从过程仿真到材料分析的每种 Ansys Additive 产品如何在增强 AM 工作流程、最小化风险和最大化打印成功率方面发挥关键作用。Additive 宇宙 让我们看看 Ansys 工具是如何管理 AM 生态系统的：增材制造设计 (DfAM)。 专门针对增材制造（AM）工艺优化设计的工程方法，而不是简单地将传统设计用于三维打印。DfAM 利用增材制造的独特能力，如复杂的几何形状、轻质结构和材料效率，在提高性能的同时减轻重量、降低成本并缩短生产时间。DfAM 的主要原则包括拓扑优化、晶格结构、部件整合以及最大限度地减少支撑材料，以提高可制造性和后处理能力。其中重要的工具有 发现 和 机械。 第一种工具可以快速修改几何图形、创建晶格和轻质几何图形，并能轻松完善为增材制造而优化的复杂形状。拓扑优化工具可帮助工程师生成既能保持强度又能减少材料用量的轻质有机结构。对于这项任务 发现 和 机械 可以使用。假肢是生物医学应用中拓扑优化的一个众所周知的例子。构建设置 是指打印前的准备过程，以确保成功高效的构建。它包括确定零件方向、在构建板上定位多个零件、生成支撑结构以及定义打印参数，如层厚、扫描策略和材料设置。正确的构建设置对于最大限度地减少变形、优化材料使用和减少后期处理工作至关重要。 Ansys Additive Prep 是一种工具，可帮助您准备将进行添加式制造的零件。Additive Prep 内置于...

在现代工业应用中，聚合物部件因其低成本和高强度重量比等众多因素而变得越来越普遍。通常，工程师利用材料强度的经典方法来评估金属和聚合物部件的强度。然而，由于经典方法的基本假设是材料的应力-应变曲线呈线性且应变较小，因此此类计算的适用性受到了限制。 应力集中系数 (SCF) 是在确定金属部件强度时经常使用的一种假定材料线性和小应变的计算方法。利用弹性理论，许多几何形状的 SCF 已被制成表格。但问题是，在设计由弹性体、热塑性塑料和其他类型聚合物等非线性材料制成的部件时，SCF 的使用程度如何？ 本研究的目的是探讨 SCF 与小应变和材料线性假设相关的局限性。 为此，我们将模拟带有中心孔的经典板材，并使用三种不同的材料将得到的 SCF 与理论值进行比较：结构钢作为基线，弹性体使用 3.5mm 厚的钢板作为基线，热塑性塑料使用 3.5mm 厚的热塑性塑料作为基线。rd order Yeoh hyperelasticity，以及使用 Ansys Three Network Model (TNM) 的通用 ABS。 在本研究中，我们模拟了一个带中心孔的有限矩形板，其端面受到拉力，产生拉应力、其中 P 是施加的拉力、 W 是板的宽度，而 t 是板的厚度。 但是，在处理带孔的有限板时，需要定义标称应力、 其中 d 是孔的直径。利用标称应力，应力集中系数定义为 其中，最大应力为孔表面的最大等效应力。 对于带中心孔的有限板，以下的经验关系为 K...

了解如何使用 Ansys Discovery 精化模式获得阀门性能的精确结果。 第二部分：细化模式下的仿真 阀门仿真可以在探索模式和精炼模式下进行。探索模式允许快速仿真，可在 2 分钟内获得具有一定精确度的结果，从而对设计变更进行评估。这提供了一个相对比较，以决定需要在 "完善 "模式下进行更深层次计算分析的设计。细化模式使用 Fluent 求解器获得基于网格几何体的结果。然后，每个模型将花费更多时间（10-20 分钟）来提供结果。第二篇博客将详细解释这种方法。 步骤 几何图形与第一部分中的阀门表示法相同。因此，由于本演示无需修改，步骤直接从网格划分过程开始。不过，如有需要，可随时进行修改。设置需要指出的是，"切割体 "工具在精加工模式下不可用。切换到 "细化模式 "时，如果启用了任何阀杆/圆盘位置，则会看到错误信息。要继续模拟，用户需要像往常一样使用 1) 组合工具减去体积。按照步骤选择 2) 主体积，然后选择 3) 要减去的主体和 4) 剩余的共同主体。这意味着必须创建三个额外的流体域，或者复制文件并相应修改流体域。不过，可以继续使用参数表。这意味着，通过选择 "全部更新 "选项，用户可以针对给定的保真度级别运行一整套模拟。需要注意的是，在 "细化 "模式下，由于使用的是计算网格，因此模拟时间会比 "探索" 模式有所增加。 网格划分细化模式允许在计算网格的基础上求解 CFD 模型。全局和局部控制可用于创建网格：1）保真度条可用于探索模式中的一般细化，2）在 "模拟选项卡"> 保真度下，用户可选择全局或局部按钮。在本演示中，应用的是全局控制。默认选项是 "自动确定尺寸"，但选择的方法是 3) "曲率和接近度"，因为它允许很好的细化程度，包括充气层的数量。最后，点击所示图标创建 4) 网格。 为进行收敛分析，本演示创建了三个网格。首要目标是确定压降与流速的关系曲线，并将其与探索模式下获得的曲线进行比较。 用户选择网格划分方法后，可使用屏幕右下角的图标...

了解如何使用 Ansys Discovery 评估阀门性能，使工程师能够设计出更好的产品。 了解阀门 阀门是用于控制工业流程中流体（液体、气体或泥浆）流量的机械装置。它们在工业流程中的流量控制、管道中的压力调节、维护时的系统隔离、安全和超压保护以及液压和气动系统中的方向控制方面起着至关重要的作用。其类型和分类如下：闸阀 (开/关控制，全径) 截止阀 (流量调节) 球阀 (快速开关，低压降) 蝶阀 (大口径应用) 单向阀 (防止回流) 泄压阀 (防止超压)关键阀门组件有五个：阀体.包含内部零件并连接管道的主要结构、 阀盖.可接触内部零件的盖子。 阀座。阀体内部的密封面，圆盘靠此关闭。 阀盘。通过压紧阀座控制流量的活动部件。 阀杆。传递运动以打开/关闭阀门的杆或轴。性能 由于开启面积是可变的，因此摩擦损失取决于流经阀门的流量。通过测量压降 (Δp)和流量 (Q)，以及确定流体密度，实验测试提供了流量和流动阻力之间的不同相关性。 (r) 和当地重力加速度 (g).最重要的相关系数是压降、阻力系数 (z) 和流动系数 (Cv)：其中 SG 是比重，等于 rg，以及速度 (V) 由连续性方程求得。提供的数据使用的是阀门的标准尺寸名称，而不是其确切的内部尺寸。这种做法简化了阀门的选择和不同制造商之间的比较，尽管它可能并不总是反映阀门的精确性能。然后将性能用表格或图表表示出来，如下所示（虚拟值）：第一部分：探索模式下的模拟 阀门性能会受到各种因素的影响，而仿真提供了克服这些挑战的解决方案。主要挑战之一是准确预测不同工作条件下的阀门行为。通过模拟阀门内部的流动，工程师可以分析如何通过改变改进领域和优化阀门设计来最大限度地减少压降，从而实现高效可靠的运行。 在本例中，我们使用了 Ansys Discovery 2024R2。Ansys Discovery 是一款综合工具，可为建模、仿真设计探索和解决方案分析提供身临其境的交互式工作空间。它允许您使用直接建模技术创建和修改几何体、定义仿真并与结果进行实时交互。 说明 该域由上图第一幅所示的闸阀组成。首先在探索模式（第一部分）下进行模拟求解，然后在精炼模式（第二部分）下进行模拟求解。压降 vs 流速和阻力系数 vs 开度图是使用四个阀位、四个流速和 D= 51 毫米（2 英寸）阀门尺寸的数据绘制的。入口：四个速度分别为 0.5、1.5、2.5、3.5 米/秒。 出口：...

当您在虚拟会议上大声说话、对智能设备背诵语音命令或通过电话交谈时，很有可能是 MEMS 技术接收到了您的声音。这是因为这种固态半导体技术经常被用于制造能产生高质量声音的小型扬声器。在这篇博文中，我们将探讨 MEMS 为麦克风带来的好处、生产 MEMS 麦克风所面临的挑战，以及建模和仿真如何帮助提高这些麦克风设计过程的效率。我们还将讨论由 MEMS 技术驱动的现代微型扬声器的最新进展。 MEMS Now 使用 微机电系统技术 在麦克风中增加了高信噪比 (信噪比SNR），即所需音频信号与背景噪声电平之间的比值。由于 MEMS 体积小，因此可以在笔记本电脑或手机等设备上添加多个麦克风。MEMS 能够提供高信噪比，加上其体积小所带来的优势，使 MEMS 设备具有滤波和主动降噪（ANC）功能。这使得 MEMS 麦克风能够拾取清晰的语音信号，并过滤掉来自外界的嘈杂环境。此外，MEMS 麦克风的硅结构使其很容易与数字产品集成，耐技术振动，而且批量生产的成本低廉。 图 1.微机电系统麦克风 由于 MEMS 麦克风所具有的各种优点，MEMS 技术正越来越多地应用于智能家居设备、手机、平板电脑、台式机和笔记本电脑以及助听器等消费产品的麦克风中。近年来，随着在家办公场景的增多，对 MEMS 麦克风的需求变得更加重要。 MEMS 麦克风建模 有了仿真软件，工程师就可以对设备进行精确建模，并放大不同的关注区域，从而更容易了解如此微小的技术内部。在微机电系统麦克风的小尺度（通常是亚毫米尺度）上，热边界层和粘性边界层的影响非常重要。边界层对系统中的摩擦损耗和热损耗都有影响，会抑制声学响应。要获得 MEMS 麦克风的正确声学响应，必须将粘性和热效应考虑在内。 随着制造技术的不断发展，有可能制造出越来越小的设备。然而，较小的尺寸会导致较高的 克努森数因此，非连续效应非常重要。通过模拟，工程师可以测试多个变量。例如，利用我们的 MEMS 麦克风模型，您可以使用边界条件来包括 MEMS 麦克风中高努森数的影响。 麦克风由一个微穿孔板 (MPP)、一个振动膜片和一个封闭的衬底体积组成。膜片表面采用了滑移条件，因此壁面的切向速度取决于边界处的流体应力。这就在固体和流体的速度之间产生了不连续性。 图 2.由 MPP 和振动膜组成的...

探索 ANSYS Motion 在模拟机器人手臂装配动力学和优化其性能方面的强大功能。了解 ANSYS Motion 及其功能 ANSYS Motion 是一款强大的仿真软件，可帮助工程师分析和预测机械系统（包括机械臂）的行为。利用 ANSYS Motion，工程师可以模拟机械臂的运动和动力学，全面了解机械臂在不同条件下的运动和响应。 ANSYS Motion 的一个关键优势在于它能精确建模和仿真机器人手臂各个组件（如关节、链接和致动器）之间错综复杂的相互作用。这项功能使工程师能够评估机械臂的性能，并确定任何可能需要改进的地方或问题。 此外，ANSYS Motion 还提供各种分析工具和功能，使工程师能够研究不同因素对机械臂性能的影响。这包括检查各种控制策略的效果、优化机械臂的轨迹以及评估其稳定性和安全性。 我们的机械臂采用了专门的设计，可通过与位于导轨上的块相连的线性致动器毫不费力地操纵物体。这种创新设计使机械臂能够通过组合块运动无缝操控物体。在本次演示中，机械臂将通过搬运 85 公斤的重物来展示其能力。 在 ANSYS Motion 中设计和构建机械臂模型 在 ANSYS Motion 中创建机械臂模型需要一个循序渐进的过程。首先，工程师必须收集机械臂的基本信息，如尺寸、材料和机械部件。这些数据是使用 ANSYS 3D 设计工具创建精确 3D 模型的基础。 创建三维模型后，工程师可以指定机械臂的运动结构，确定关节和连接的数量和类型，以及每个关节的运动范围。这样，ANSYS Motion 就能精确模拟手臂的运动和动态。 为了模拟三叉戟，我们使用一个固定关节来牢牢固定轨道。此外，还有三个平移关节使机械臂能够移动，以及六个模拟轴承在机械臂和整个系统之间建立连接的旋转关节。请参阅图 1，了解此设置的直观示意图。图 1：机器人系统的关节定义 接下来，工程师需要定义机械臂的执行器（如电机或液压系统）及其相应的控制策略。这样，ANSYS Motion 就能模拟机械臂的执行和对控制输入的响应。 如图 2 所示，我们使用函数表达式来定义每个块的运动，这样就可以在笛卡尔空间中控制物体。图 2：函数表达式定义 此外，如图 3 所示，模型还包括一个车身属性对象。与普通求解器相比，ANSYS...

作者：Philipp Mucha在 ShipFive Design & Shipbuilding 又是漫长的一天1.设计工程团队经过无数次反复试验，开发出最新的创新技术，对一批成功的老式近海供应船进行改装。 在安装了更节能的方位吊舱驱动装置并改变了船身长度以改善新推进和转向装置的流入量之后，有必要采用新的舭龙骨设计。昂贵的模型测试表明，该船在急转弯时会出现不利的翻滚运动，这让团队越来越沮丧。 他们已经想到了一个解决方案，可以整合所有设计参数之间相互冲突的要求。他们只需要 CFD 分析师的最终确认，即新设计使滚转运动恢复正常不会影响推进性能。 坏消息。CFD 部门的一位同事报告说，对于最新的设计，在急转弯运动时，在高漂移角度下，船底龙骨会产生明显的涡流。吊舱流入平面的尾流数下降到了可接受的临界值以下。"该团队的一位工程师补充说："如果没有 CFD 的流场数据，我们就不会发现这一点。他接着说："如果我们现在不解决这个设计问题，我们将面临重大的处罚"。房间里充满了沉默和绝望。"我们还有三个月的时间来完成最终设计。另一位同事说："如果我们不加快新设计的迭代速度，我们可能只能再考虑一次设计修改--如果是这样的话"。 进入降阶建模（ROM）和可执行数字孪生体（xDT） 仿真团队的一位成员插话道："如果我们能使用一种快速仿真模型，只针对关键的设计变化，给出正确的响应趋势，会怎么样呢？他继续解释道他继续解释道："我们可以定义一个 ROM，以解决最重要的物理问题。这将是某种基于系数的方程系统，其中的系数代表了每种设计的独特流体动力学特性。一旦我们拥有了这些系数的数据库，我们就可以在几分钟内求解整个设计包络线。 首席设计工程师叹了口气回答道："我们没有任何预算了，更没有时间去等待牵引槽的空档。我们就是这样得到系数的，对吗？" "不完全是。我们可以使用现有的仿真工具，在使用云中的资源时动态申请并支付费用。没有等待时间。我们现在就可以开始！" "我不相信。我们怎么知道模拟输出是否准确？" 模拟工程师信心十足："我们已经根据海上试验的历史数据对比和失败设计的模型测试，验证了我们的流量模拟。因此，这些工具是可靠的。 "你说得很有道理。真正的船舶一旦建成，将成为我们可以连接仿真基础设施的实物资产，只要船舶还在服役，真实系统和数字孪生系统就会相互促进。这将帮助我们提高船舶性能，完善模拟船舶的数值工具。首席设计工程师开始看到这一解决方案的附加值。"这条路不仅能让我们摆脱眼前的困境，而且我们还可能像你描述的那样，接受这个数字孪生概念，继续前进。" "事实上，这将是一个 可执行 数字孪生。我们必须分而治之，找出最关键的领域问题，并为其开发封装模型。这方面的好消息是，一旦我们有了基于这些封装模型的可部署应用程序，不一定受过工程工具培训或不一定是工程工具专家的工程师也可以使用这些软件包，这将使我们作为造船厂的发展速度更快。您最清楚，我们的模拟小组规模很小。什么是 xDT？ 数字孪生的价值主张在于数字模型与物理资产的连接。物理资产运行过程中的测量数据将用于验证、确认和改进其数字孪生模型，而无法测量的数据则可通过数字孪生模型进行计算和分析。从设计之初到物理资产退役，都会产生双边数据流和改进。 Van der Auweraer 和 Hartmann（2022 年） 是 xDT 的主要参考文献。根据他们的观点，xDT 可定义如下： "当从数字孪生中提取专用封装以模拟特定情境中的特定行为集时，提供独立的可执行表示，如实例化和自足的模型，被称为可执行数字孪生"。 ShipFive Design & Shipbuilding 团队如何使用 ROM 解决设计问题并为未来构建 xDT问题-解决方案概念如图 3 所示。ShipFive Shipbuilding 已在企业规模部署了西门子数字线程，这有助于增加所需的基于 ROM 的工作流程和长期...

作者：Bhavuk Nagpal在当今快速发展的商业环境中，整合尖端工程技术已成为企业保持竞争优势的关键。中小型企业（SMB）曾一度受制于有限的先进工具和资源，现在则开始利用创新解决方案来推动产品开发和工程效率。根据最近的市场调查（资料来源：美国国家统计局），中小型企业（SMB）的产品开发和工程设计效率正在不断提高： 工程网)，2022 年全球工程软件市场规模为 326 亿美元，预计到 2026 年将达到 502 亿美元，中小企业在推动这一增长方面发挥着越来越重要的作用。尽管工程和技术的影响无处不在，但由于成本限制和技术壁垒，中小企业在采用这些工具时一直面临挑战。大型企业凭借其庞大的资源，垄断了产品开发和工程领域，使中小企业处于不利地位。然而，云计算、订阅和许可结构、与 CAD 和 PLM 解决方案的集成以及团队间协作的加强等方面的进步，使复杂的高级仿真和建模功能的获取变得更加民主，为中小企业创造了公平的竞争环境。 在本博客中，我们将深入探讨工程技术对中小企业产品开发流程的变革性影响。我们将探讨 Simcenter STAR-CCM+ 等工具如何帮助中小企业克服传统限制、优化性能并推动各行各业的创新。 通过利用仿真、虚拟测试和高级分析的力量，中小型企业现在可以在全球范围内与大型企业竞争，以更快的速度和更低的成本提供高质量的产品。 试验和错误产品开发 工程和技术的日益普及使以前无力投资的企业和制造商更容易获得这些技术。大型企业抓住这些机遇，保持了其在产品开发和工程方面的霸权地位。因此，中小型制造商的产品开发团队往往依赖于技术和手工方法的结合，非常倚重团队成员的经验和专业知识。然而，自然减员和人才流失给这些团队带来了巨大的风险，可能会使产品开发流程脱轨，并推迟实现收益的时间。此外，这种方法普遍依赖于试错。团队通常会设计、构建和测试产品，通过不断试错来迭代设计，直至达到目标规格。遗憾的是，在这种情况下很少使用模拟工具和技术，导致流程缓慢、容易出错，不适合旨在定期开发和推出产品的企业。 尽管如此，随着时间的推移，技术进步已经取得了显著的发展，技术提供商越来越多地满足中小型企业的需求。云计算、订购和许可结构、与 CAD 和 PLM 解决方案的集成等方面的发展，以及仿真和建模技术的其他进步，改变了整个行业的格局。对于中小型企业的产品开发团队来说，曾经遥不可及的工具和技术现在可以指导设计开发、优化和性能验证。产品开发模式的这一转变并没有削弱测试的作用，相反，它将流程简化为更线性的工作流程，最大限度地减少了对试验和错误的需求，并使创建更精确的原型成为可能。这种工作流程为企业带来了新的机遇，包括缩短创收时间、提高产品产量和满足客户期望。此外，这些工具和技术还能加快对设计概念的评估、 简化询价 (RFQ) 流程，使产品开发团队能够支持赢得更多合同的业务目标。 中小型企业过去面临的主要障碍之一是缺乏模拟和测试工具，这阻碍了他们探索新概念和进行创新的能力。因此，产品开发团队只能采用缓慢、容易出错的试错流程，其成果仅限于复杂性和创新性极低的基本组件。不过，随着工具和技术越来越容易获得，越来越适合小型团队，情况已经大为改观。例如，Simcenter STAR-CCM+ 等先进工具使团队能够在设计阶段探索新概念、研究创新设计并深入了解复杂的流体动力学现象。这些功能为中小企业提供了竞争优势，促进了创新并推动了业务增长。此外，这些功能还有利于中小型咨询机构，为探索新概念和创新设计提供高价值的计算流体动力学（CFD）分析和仿真服务。 消除设计-制造-测试的无尽循环 Simcenter STAR-CCM+ 对中小型制造商的真正价值在于开发内部能力。除了研发工作外，团队还可以利用这些工具来模拟和优化产品性能。主要用例包括为工业设备制造商提供流体动力学分析，使他们能够了解流动模式、压力分布和湍流剖面。此外，STAR-CCM+ 还有助于进行多物理场仿真，预测和分析流体流动、热传递、结构和其他物理现象之间的相互作用。此外，该软件还可应用于各行各业，包括传热、能效、空气动力学和湍流分析，使制造商能够在不同领域提高产品性能。https://www.youtube.com/watch?v=byHh6nW_Mp0仿真工具的另一个重要优势是虚拟测试和验证。虽然 物理测试 仍然不可或缺、 基于仿真结果的虚拟原型能够开发出符合目标规格的精确原型从而消除了设计-制造-测试的无休止循环。 是什么将中小企业推向前沿？ 随着中小型企业的技术生态系统日趋成熟，高层管理人员应考虑这些工具对整个产品开发流程的广泛影响。简化工具之间的通信可增强产品开发工作流程，包括 与产品生命周期管理 (PLM) 和计算机辅助设计 (CAD) 工具集成...