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使用 HyperWorks 优化高速双体船设计

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技术
  • 应用基础设施与中间件 - 事件驱动型应用
  • 传感器 - 液位传感器
适用行业
  • 航天
  • 海洋与航运
适用功能
  • 产品研发
用例
  • 楼宇自动化与控制
  • 智慧城市供水管理
关于客户
École de Technologie Supérieure (ÉTS) 成立于 1974 年,是魁北克大学网络的一部分,也是加拿大最大的工程学院之一。它位于蒙特利尔市中心,拥有 7000 多名学生,学习多个项目,涵盖行业的所有主要领域。 Rafale 团队由 ETS 的航空航天工程师、教职员工和学生组成,他们接受了雄心勃勃的挑战,设计、建造一艘 C 级双体船并参加“小美洲杯”比赛。他们面对的是帆船界一些最知名的人物,包括美洲杯安盟队船长弗兰克·卡马斯(Franck Cammas)、奥运会水手和多次世界冠军。
挑战
巴黎高等理工学院 (ÉTS) 阵风战队面临着为“小美洲杯”建造一艘高速、轻型双体船的挑战。级别规则规定双体船长度应小于25英尺,最大宽度为14英尺,航行面积小于300平方英尺。这为推动创新和使用最好的材料提供了一个具有挑战性的机会。这艘双体船的建造时间不到 18 个月。尽管水翼的表面积不到两平方英尺,但仍需要能够将整艘船及其两名船员升出水面。刚性翼帆中心的 30 英尺桅杆可承受近 4000 磅的压力,而重量不到 30 磅。
解决方案
为了应对这些挑战,阵风战队利用了 Altair 的 OptiStruct 及其复合优化流程。 OptiStruct 使团队能够快速循环进行多个设计迭代,同时考虑到需求和制造限制。所有主要部件,包括横梁、水翼和水翼舵,都受益于这种设计方法。每个组件都经过三相层压复合材料设计优化过程。高水平的自动化和 OptiStruct 直接导入、优化和导出复合数据的能力帮助团队大大缩短了迭代之间的周转时间。这使得我们能够探索各种选择来满足激进的体重目标。
运营影响
  • The team successfully built a catamaran with full carbon fiber composite design including a 45ft tall 300sq ft. rigid wing-sail and hydrofoils. The team's ambitions were not a podium position; it was a great accomplishment for the team of students to be on the starting line of this prestigious event. The first goal was to reach the starting line with a true and state of the art C-Class catamaran, the second to compete in all the races with a boat holding up to the loads along with professional level competition. The team was received extremely warmly and admired throughout the competition. Members of other teams provided them with valuable input and took action to improve the boat further. The Hydros Foundation – organizer of the Little Cup - wished to present them a Special Prize for their passion, hard work and tenacity in this high level competition.
数量效益
  • The main cross beam, which can sustain up to 3000 lbf of load from the mast compression, weighs only 18lbs.
  • The final hydrofoil design has less than 2sq ft. projected area and weighs less than 30lbs while being able to produce up to 1000lbf of vertical lift.
  • The team reached a top speed of 26.7 knots (30.7 mph).

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