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借助SOLIDWORKS 解决方案创建自动轮胎充气系统

2016/5/20 19:03:45

通过使用SOLIDWORKS设计、分析、CFD分析、注塑成型分析和技术交流解决方案,AperiaTechnologies开发出了革命性自动轮胎充气技术,该技术利用轮子的旋转运动来维持最佳胎压。

挑战:

开发革命性自动轮胎充气技术,利用轮子的旋转运动来维持最佳胎压,从而解决商业货运行

业的胎压不足问题。

解决方案:

实施集成的SOLIDWORKS产品开发解决方案,其中包括SOLIDWORKSPremium设计、SOLIDWORKSSimulationPremium分析、SOLIDWORKSFlowSimulation计算流体力学分析、SOLIDWORKSPlasticsProfessional注塑成型仿真与分析、以及SOLIDWORKSComposer技术交流软件。

应用效果:

•设计效率提高了10%到15%

•工装准备时间缩短了30%

•原型制作需求量减半

•设计师和工程师的招聘得到改观

路上承担运输任务的商用车中有一半以上胎压不足,其中有约10%的胎压低至20psi或更低。胎压不足是货运行业由来已久的问题,它引发了汽油里程数较低以及频繁的换胎、爆胎和维修等问题,并因此造成了平均每个轮胎每年多产生1,800美元的成本。AperiaTechnologies的目标是通过开发Halo®TireInflato(Halo®轮胎充气)系统来消除与胎压不足有关的货运成本,其中包括不必要的能耗和可预防的废旧轮胎问题。

AperiaTechnologies由首席执行官JoshCarter和首席技术官BrandonRichardson联合创建,这两位抱有创业思想的工程师背景深厚,他们就读斯坦福大学时曾涉猎汽车、航天、机械自动化和医疗设备产品开发等多个领域,并获得了机械工程设计方法和能源系统专业的硕士学位。Richardson回忆说:“我们在研究生院时一直致力于寻求有趣的项目,并集中精力研究商用运输车队胎压不足这一重大问题,在了解了此问题的严重性和影响范围后,我们深感这是一次创业良机。”二人于2010年建立了AperiaTechnologies,此后他们立即开始为Halo制造概念验证原型,Halo系统使用轮子的旋转运动来维持最佳胎压。该设备基于现有轮毂安装,Halo可自动维持正确的胎压,因此能够提高燃油效率、延长轮胎寿命、减少爆胎和轮胎维修次数并降低油耗、排放和废物的产生。

该公司最初使用其他CAD软件,不久即决定更换为更好的开发平台。Richardson说:“我们在招聘设计师和工程师时遇到了困难,我们想招纳的人中大多数都已知道如何使用SOLIDWORKS®软件,我们也更喜欢SOLIDWORKS集成工具的鲁棒性和该平台的稳定性。”

2011年7月,Aperia改为实施集成的SOLIDWORKS产品开发解决方案,其中包括SOLIDWORKSPremium设计、SOLIDWORKSSimulationPremium分析、SOLIDWORKSFlowSimulation计算流体力学(CFD)分析、SOLIDWORKSPlasticsProfessional注塑成型仿真与分析、以及SOLIDWORKSComposer技术交流软件。

Richardson说:“改为使用SOLIDWORKS让我们能够提高开发效率,并缩短产品的上市时间,90%的产品开发都使用SOLIDWORKS完成,这使我们能在2014年实现产品的商业发布。”

提升设计效率

使用SOLIDWORKS后,Aperia的设计效率提高了10%到15%——部分因为众多训练有素的SOLIDWORKS专业人员随时听候调遣,部分因为该软件更加直观的特性。Richardson补充道:“迁移到SOLIDWORKS后,我们的工作流程得到了增强,工作效率得到了提高。"


如果要计算执行某项任务所需的鼠标点击次数,则SOLIDWORKS需要的次数最少。SOLIDWORKS让我们扩展了可执行的仿真类型,这有助于尽可能降低原型的需求量。我们还很喜欢SOLIDWORKS处理文件的方式。通过“打包即走”和云存储这种方式,我们可以更加轻松、有效地实现共享和协作。”

模拟热能和振动的效果

通过使用SOLIDWORKSSimulationPremium分析和SOLIDWORKSFlowSimulationCFD分析工具,Aperia将物理原型需求减少了一半。通过仿真方式研究设计性能特点,该公司可在虚拟仿真环境中提升并优化设计,借此走出了仅依靠昂贵的物理实验的困境。Richardson解释说:“我们使用SOLIDWORKSSimulation工具进行热力学分析并评估气流的影响,制动系统会产生大量热能,这些能量可通过轮毂传递给我们的产品。除热能外,我们还需考虑振动,因此我们使用SOLIDWORKS动力学分析功能分析其影响。我们使用SOLIDWORKS在计算机上测试我们的设计,这大幅降低我们的原型需求量。”

方便快速的工装修改

Aperia还缩短了从产品设计到工装创建的周期时间。Richardson说:“使用SOLIDWORKS后,我们几乎可以直接制作生产工装,因为我们能够预测需要进行哪些工装修改,SOLIDWORKS减少了工装迭代的次数并能帮助我们更快速地进入最终工装。我们可以节省三到六个月的创建生产工装时间(快30%),因为借助SOLIDWORKS可简化工装修改。借助SOLIDWORKS节省时间并增加自身可执行任务的数量后,我们产品的上市时间也得到了缩短。”


借助SOLIDWORKSSimulationPremium分析和SOLIDWORKSFlowSimulationCFD分析工具,Aperia可研究热力学和气流影响,让该公司可以优化设计性能同时减少原型制作次数。


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