“我们已经在很多项目中使用了HyperWorks，我们喜欢该软件的其中一点是它允许我们在相同的license协议下在同一个软件环境下处理绝大部分结构设计任务。感谢HyperWorks使我们可以在这次比赛使用的Ericsson帆船最重要的结构部件取得10%的减重效果。”

　　ABstructures常务董事Fabio Bressan博士

　　项目介绍

　　ABstructures使用HyperWorks系列CAE软件设计和优化沃尔沃环球帆船赛获奖帆船Ericsson 4的结构。

　　该帆船船长Torben Grael于2009年7月27日在俄罗斯圣彼得堡宣布取得沃尔沃环球帆船赛的胜利。本次比赛历时8个月，在最严苛的情况下环球航行了37,000海里。ABstructures在Ericsson 3的开发中已经使用了仿真软件HyperWorks。在两艘Ericsson帆船中广泛使用HyperWorks进行碳纤维结构的设计和优化。与2004年完成的沃尔沃环球帆船赛使用的老一代帆船相比，新一代帆船的基础结构得到了提升。通过将顶尖CAE技术和丰富的实践经验相结合ABstructures在世界各个区域发布了轻量化结构的最佳设计。

　　挑战

　　在预设的时间内开发出结构优化的帆船，并且考虑沃尔沃环球帆船赛挑战的各种约束条件，例如沃尔沃Open70规则规定龙骨重量在6.0-7.4吨之间，游艇的整体重量近14吨。

　　“沃尔沃Open70规则旨在制造快速单桅单龙骨船。要适合最高水平的长距离海上竞赛，安全和自足是最重要的。该规则旨在促进稳定性高、易驾驶、少驾乘人员的适航船只的设计开发。任何于此向悖的开发都是不符合规则的。” ——摘自沃尔沃Open70规则第三版，2010年3月16号， 

　　解决方案

　　通过使用蕴含顶尖CAE技术的Altair HyperWorks软件进行帆船相关结构的有限元分析和优化实现了强度、刚度、质量(利用碳纤维材料的拓扑优化)等性能最佳化为目标的整体结构设计和多级优化。

　　这包括龙骨鳍截面、倾斜机构和相关结构。通过应用先进的优化概念，精简了复合材料铺层设计流程，提高了效率。这是通过识别设计流程中的三个关键阶段(概念设计综合，系统级设计和详细材料铺层设计)并使用各种优化技术(拓扑、自由尺寸、铺层尺寸和铺层顺序)将它们耦合在一起实现的。复合材料自由尺寸优化可以在概念设计综合阶段充分挖掘复合材料的潜力同时设计结构和材料。使用自由尺寸优化可以得到整个结构特定纤维方向的每一层的不同厚度。还可以使用制造约束在概念设计综合阶段同时控制每一个铺层厚度，总铺层厚度，铺层方向百分比等。

　　在铺层尺寸(或厚度)优化阶段通过针对设计性能和制造要求的详细的尺寸优化对自由尺寸优化得到的概念设计阶段的铺层厚度进行细节调整。铺层顺序优化可以得到最佳铺层顺序并保证设计性能和铺层制造要求。

　　结论

　　通过在Ericsson 3和4帆船结构部件的设计过程应用HyperWorks，ABstructures可以：

　　Ø 在相同的软件license协议，同一个软件环境下处理绝大部分结构设计优化任务

　　Ø 在帆船多个重要的结构部件取得10%的减重效果

　　Ø 缩短开发周期节约时间

　　Ø 在建造之前定义和优化结构

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　　关于Altair公司

　　Altair公司是世界领先的工程设计技术的开发者之一，也是一家具有全球深厚工程技术底蕴的优秀CAE工程公司。Altair 公司拥有多元化的业务主线，其技术涵盖高端CAE仿真和优化技术、数据管理及流程自动化、高性能计算与网络计算技术，同时具备一流的产品设计、流程定制、二次开发等咨询服务能力。Altair目前为私人所有，总部设在美国底特律，在全球拥有1500多位员工，分支机构遍及美洲、欧洲及亚太地区。凭借其在产品设计、先进CAE工程软件开发和网格计算技术等方面拥有26年的经验，Altair不断为各个行业的客户创造竞争优势。

　　企业级CAE仿真平台

　　构建于设计优化、性能数据管理和流程自动化的基础理念之上，HyperWorks是一个企业级的仿真解决方案，用于加快企业设计开发和决策过程。作为业界最全面的开放构架的CAE解决方案，HyperWorks包括第一流的建模、分析、可视化和数据管理解决方案，适用于线性、非线性、结构优化、流固耦合和多刚体动力学等多个领域。

　　产品创新咨询服务

　　Altair产品设计咨询团队(ProductDesign)是一个提供创新的、端对端解决方案的、全球性的多学科产品研发和工程咨询团队，向全球客户提供全面的工程咨询服务，其设计方案能够综合产品可用性、适用性、高性能、多需求、低成本等多个方面的因素。通过领先的研发流程和丰富的行业经验，帮助客户产品以更快的速度投向市场。

　　网格计算和资源管理平台

　　Altair PBS Works 帮助制造业、资源勘探、地球科学、天气预报、计算化学、制药、金融和娱乐行业的企业、学校和研究机构最大化其计算软硬件资源的投资回报。PBS Works系统作为Altair HyperWorks家族中的成员，帮助制造业用户在实现大规模CAE仿真的同时按照需求有效地利用企业的计算资源，包括网格、集群和其他计算系统。

　　商业智能管理软件

　　HiQube是一个全新的高性能的商业智能(BI)软件解决方案。其独特的HiQube数据挖掘引擎技术能够为决策者快速提供深入的业务分析功能和高级报表功能功能。

（Altair ）