Hệ thống Web được phát triển trên nền Joomla 3.xx bởi Đinh Quyết Đào tạo ANSYS, Đào tạo Cơ khí, Đào tạo SolidWorks Đinh Văn Quyết Học SolidWorks Monmin đồ chơi an toàn đồ chơi giáo dục Đồ chơi tự kỷ Giáo dục sớm Montessori MONMIN Mấu leo núi Xà đu đa năng Đồ chơi tự kỷ< a href="https://www.monmin.net/">Giáo dục sớm Montessori

Thiết kế khung xe đạp và bình giữ nhiệt bằng phần mềm mô phỏng

Bởi: Travis Jacobs - blogger là kỹ sư chính tại Jacobs Analytics- một công ty mới thành lập ở Denver Colorado, nơi tạo ra các sản phẩm sáng tạo mới bằng cách sử dụng ANSYS.

Đã bao giờ bạn nghĩ “Tôi thích sản phẩm này, nhưng sẽ tốt hơn nếu…”? Hẳn bạn sẽ hy vọng sản phẩm này bền hơn, nhẹ hơn hay mang tính thẩm mỹ cao hơn. Hoặc chúng có thể tích hợp nhiều tính năng hơn và hoạt động trong mọi môi trường. Dù bạn có thể không thường nghĩ về những điều nhỏ nhặt ấy nhưng đội ngũ kỹ sư ở Jacobs Analytics lại bị những chi tiết này ám ảnh và tin vào sự đổi mới không ngừng. Họ đã tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi này và đã thiết kế khung xe đạp chắc chắn hơn và bình nước giữ nhiệt tốt hơn.

Những sản phẩm chúng ta sử dụng hàng ngày giúp cuộc sống trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Và khi chúng vẫn đang hoạt động tốt, chúng ta sẽ không chú ý nhiều đến chúng nữa. Rồi một ngày bạn bắt gặp một phiên bản tốt hơn và nhận ra rằng sản phẩm bạn đang sử dụng có thể được cải tiến, và thiết kế cải tiến đó có thể giúp trải nghiệm hằng ngày của bạn tốt đẹp hơn nữa.

Công ty Jacobs Analytics có một đội ngũ phát triển sản phẩm năng động và nhanh nhẹn, luôn đau đáu các ý tưởng, sáng tạo, các giải pháp kĩ thuật tốt hơn để cải tiến những sản phổ biến và sáng tạo ra các sản phẩm mới.

Các sản phẩm tốt hơn nhờ mô phỏng

Công ty Jacobs Analytics đã sử dụng ANSYS như một vũ khí chiến lược trong thiết kế, phát triển, thử nghiệm các sản phẩm được cải tiến về chất lượng và đưa chúng đến thị trường nhanh hơn. Bằng cách sử dụng các bộ công cụ mô hình hoá ANSYS, đội ngũ có thể tạo nên một sản phẩm phiên bản số với đầy đủ hình thức và chức năng chỉ từ một ý tưởng. Đây là một phần không thể tách rời trong quy trình phát triển sản phẩm của Jacobs Analytics vì có thể quyết định nhanh chóng một ý tưởng có đáng theo đuổi hay không dựa vào kết quả mô phỏng. Nếu nó hiệu quả, thật tuyệt vời! Còn nếu không, họ sẽ chuyển sang ý tưởng lớn tiếp theo!

Khung xe đạp leo núi bằng Ti-tan

Mới đây, công ty Jacobs Analytics còn phát triển một loại khung xe đạp bằng ti-tan. Trong quá trình thiết kế, đội ngũ kỹ sư đã sử dụng ANSYS Mechanical để tối ưu hoá độ bền và độ cứng của khung. Khung xe đạp ti-tan sẽ nặng bằng hoặc ít hơn những xe đạp sợi các-bon trên thị trường, nhưng sẽ bền và chắc chắn hơn, có khả năng chịu được những bài kiểm tra sức nặng và một số tác động khác. Khung ti-tan được thiết kế cho người lái trọng lượng đến 140kg và tải trọng gấp 4 lần tương đương khoảng 540 kg. Ngoài ra, khung được chế tạo từ hợp chất vật liệu phức tạp và được bao phủ bởi một lớp màng có thể bảo vệ dưới những tác động của đá và cây.

Sử dụng ANSYS SpaceClaim để tạo mô hình tấm vỏ và ANSYS Mechanical để mô phỏng, đội ngũ Jacobs Analytics đã phân tích nhiều cấu hình và kiến trúc của khung xe đạp bằng ti-tan với mong muốn có khung xe nhẹ nhất có thể kèm độ cứng cao nhất có thể, với hệ số an toàn 1,5. Họ cũng thay đổi độ dày của các thành phần kết cấu khác nhau và tạo một bảng giá trị giữa trọng lượng với độ biến dạng.

Sau hàng trăm thiết kế khác nhau lặp đi lặp lại được thử nghiệm bằng phần mềm ANSYS Mechanical Enterprise, Jacobs Analyticsđã đạt được thiết kế tối ưu với độ biến dạng nhỏ hơn 2mm, hệ số an toàn 1,5 và tổng trọng lượng của khung bằng 2 pound hoặc ít hơn.

Bình nước giữ nhiệt bền và chắc chắn

Theo Jacobs Analytics cho biết, trong một cuộc họp gần đây, họ đã cùng thảo luận về việc sử dụng mô phỏng ANSYS để mô hình hoá những thiếu sót của một bình nước bịt kín chân không. Mặc dù các sản phẩm khác trên thị trường vẫn có tác dụng là giữ các chất lỏng nóng hoặc lạnh, nhưng khả năng ấy sẽ mất ngay khi bạn đánh rơi bình hoặc làm hỏng bình. Thông qua nghiên cứu, đội ngũ kỹ sư đã mô hình hoá và thử nghiệm những vật liệu khác nhau làm lớp vỏ để làm giảm nguy cơ hư hỏng bình sau khi va chạm. Bằng cách kết hợp giữa mô phỏng và khả năng sáng tạo, sự khéo léo và kiến thức về khoa học vật liệu, đội ngũ Jacobs Analytics đã đưa ra một giải pháp sáng tạo: một bình nước nhẹ hơn, bền hơn, gọn hơn và đẹp hơn.

Biểu đồ của nhiệt độ của nướcở bên trong chai so với thời gian

Bằng cách sử dụng ANSYS Mechanical, đội ngũ kỹ sư đã chạy các mô phỏng nhiệt tức thời để xây dựng biểu đồ nhiệt độ chất lỏng bên trong bình theo thời gian.

Sau đó họ tính toán sự truyền nhiệt qua lớp vỏ bình. Để tối ưu hoá thiết kế, họ sử dụng giải pháp kĩ thuật ANSYS để mô phỏng hàng trăm chiếc bình, với các vật liệu cách nhiệt khác nhau, độ dày lớp cách nhiệt khác nhau và các kích thước của lớp lót bên trong và bên ngoài bằng thép không gỉ khác nhau.

Sử dụng các bộ giải ANSYS cho Explicit Dynamics, họ đã mô phỏng những tác động ảnh hưởng lên các bình chứa nước và đối chiếu các kết quả mô phỏng với các dữ liệu trên mẫu thử vật lý. Giải pháp này giúp tạo ra một thiết kế tối ưu nhẹ và bền.

Kết luận

Các sản phẩm như bình đựng nước và xe đạp không phải là sản phẩm mới, song Jacobs Analytics bằng nhiệt huyết của mình đã tạo ra các phiên bản càng ngày càng tốt hơn. Là một doanh nghiệp khởi nghiệp, công ty Jacobs Analytics có thể sử dụng các công cụ mô phỏng nhờ thông qua “Chương trình khởi nghiệp cùng ANSYS” (ANSYS Startup Program) để nâng cấp các ý tưởng bằng những cách tiết kiệm chi phí và hiệu quả nhất.


Nguồn: ANSYS Blog

Lược dịch: Trương Thị Thúy - Công tác viên tại Advantech, Jsc.

Làm ơn ghi rõ "Nguồn Advantech, Jsc." hoặc "Theo www.advantech.vn" nếu bạn muốn phổ biến thông tin này

TUYỂN DỤNG

LIÊN HỆ

VĂN PHÒNG GIAO DỊCH:
C2 lô 20, KĐTM Định Công, Quận Hoàng Mai, Hà Nội
Tel: (84-24)39 727 464 Fax: (84-24)39 727 464
Email: info@advantech.vn

HỖ TRỢ KỸ THUẬT:
Email: support@advantech.vn

Họ tên
E-Mail