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东华测试:工业软件应用中结构的优化设计 助力中国“智造”升级

2021-09-07 20:06

近年来,工业软件在人工智能的应用、各产业的发展中发挥着越来越重要的作用。习近平总书记指出:“科技攻关要坚持问题导向,奔着最紧急、最紧迫的问题去。要从国家急迫需要和长远需求出发,在石油天然气、基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻坚。”

当前,我国正加快推动由制造大国向制造强国转变,作为智能制造的关键支撑,工业软件已广泛应用于我国制造企业研发设计和生产经营的全生命周期。业内人士认为,随着全球工业进入新旧动能迅速转变的关键节点,工业软件核心技术关系着产业数字化转型和产业链的安全,把握着产业发展的命门。

据了解,工业软件覆盖了工业产品研发生产的全生命周期,能够满足产品各个环节的需求,如:产品设计与工艺设计环节使用绘图、有限元分析与实验验证软件;生产制造环节使用MES系统;销售服务环节使用CRM软件;管理产品全生命周期使用PHM软件。

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其中,有限元分析软件是整个工业软件体系中产品设计的重要组成部分。作为一种有效的数值分析方法,有限元分析软件首先被应用于连续体力学领域——飞机、船舶、高铁、汽车、机械、建筑、桥梁等结构的静态和动态特性分析,随后快速广泛地应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题领域。

而决定有限元分析结果的重要因素,是对仿真计算的边界条件等一系列参数准确设定。但实际工程的复杂性,导致这些参数无法通过理论计算直接给出。必须通过结构的强度试验、结构寿命评估、结构动力学分析和转子动力学分析等试验,才能确定这些参数,完善有限元分析的计算准确性。

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经过多年的技术发展与经验积累,东华测试已形成了完整的配合有限元分析的实验验证体系,在航空航天、船舶兵器、高校科研、土木工程、汽车工业、交通能源、电子电器、机械制造等多个领域均有成熟应用。

在土木工程领域,东华测试早期参与了润扬长江大桥桥梁静载实验、动载实验、模态实验等,通过这次实验,优化了有限元分析的假设参数,推动了桥梁有限元分析技术的完善,提高了计算精度,建立了保证桥梁安全营运的有限元分析与实验认证相结合的有效体系。

在航空航天领域,飞行器在运输、发射和运行过程中,外部环境复杂,飞行器能否稳定工作尤为重要。有限元分析后,必须通过各种实验,对理论计算进行修正,东华测试提供了完整的试验方案。

同样,在防务装备领域,东华测试也提供了防务装备结构拓扑优化及减振降噪的解决方案,保证了设备结构的安全运行。

东华测试提供了从传感器、数据采集硬件到数据分析软件的全套解决方案,结合有限元分析软件,实现了对研发产品结构的轻量化和设备运行状态下的减振降噪等优化设计,是工业软件的典型应用,助力国内工业设计水平提升,推动中国“智造”升级。

东华测试董事长刘士钢认为,现代科学研究和装备制造业的进步,离不开先进的测试技术和专业服务。只有掌握了核心技术的企业,才是真正有价值的企业。东华测试在技术创新上的不断发力,将成为公司未来发展的强劲支撑。

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