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HyperWorks 在核封装容器设计、开发和测试中的应用:案例研究

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技术
  • 分析与建模 - 数字孪生/模拟
  • 传感器 - 触觉传感器
适用行业
  • 航天
  • 运输
适用功能
  • 产品研发
  • 质量保证
用例
  • 交通模拟
  • 虚拟原型与产品测试
服务
  • 测试与认证
关于客户
Assystem 是一家国际工程和创新咨询集团,业务遍及 14 个国家,拥有 8500 名员工。他们的主要办事处位于英国布里斯托尔、德比、普雷斯顿和桑德兰,拥有 1400 名员工,为从航空航天和能源(包括核电)到国防和运输等各个行业提供关键能力。作为欧洲领先的独立核工程专家,Assystem 参与整个周期,从燃料生产到后处理,再到核设施的设计、调试和退役。
挑战
Assystem UK Ltd 是一家国际工程和创新咨询集团,其任务是为核工业客户的封装容器进行设计、模拟、原型制作和验证测试。面临的挑战是创建一种外包装,即产品罐的保护屏障,能够承受动态负载,例如在运输过程中掉落或在存储过程中掉落到地面。该设计必须能够承受 3.5m(在工厂内运输期间)和 1.5m(在存储设施内)的跌落高度,以及对平坦表面或有角度目标的冲击。此外,由于产品罐内气体可能产生内部增压,因此组件必须根据 PD5500 规则设计为压力容器,并展示 10 年的设计寿命。
解决方案
Assystem 利用 HyperWorks 工具(HyperMesh、HyperView、RADIOSS 和 HyperStudy)来设计和开发外包装。 HyperMesh 用于对外包装组件的设计进行网格划分,然后使用 RADIOSS 对其进行分析。 RADIOSS 解算器对于模拟撞击时外包装的压力也至关重要。模拟了加压和非加压外包装的各种跌落场景,以确定最坏情况下的冲击方向。 HyperStudy 使用实验设计方法来快速生成、运行和后处理影响场景。每次跌落模拟的结果都会经过审核,并进行少量设计迭代来完善设计,确保其符合 PD5500。
运营影响
  • The use of the HyperWorks suite facilitated the design and development of an encapsulation vessel subject to complex loading and interactions. Following the design and simulation phase, prototypes were built and tested to verify the engineering design and analysis. The testing showed that simulation-driven design was successful in creating a solution for the product can encapsulation and that the final design satisfied pressure vessel code PD5500. Assystem gained external accreditation for the pressure vessel’s compliance to code. The results proved the design robustness of the vessel and it went into production for use in the unlikely event that encapsulation of the product cans became necessary.
数量效益
  • The design had to withstand drop heights of 3.5m (transportation in lifting gear within the plant) and 1.5m (drop within storage facility).
  • The assembly had to demonstrate a design life of 10 years.
  • The final design complied with PD5500.

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