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通过高性能计算增强研究能力：QIMR 案例研究
昆士兰医学研究所 (QIMR) 是澳大利亚最大、最成功的医学研究机构之一，在向数百名科学家、学生和支持人员提供共享高性能计算 (HPC) 资源方面面临着重大挑战。该研究所拥有 50 多个独立实验室，支持六个研究部门，需要先进的设施来支持科学家的尖端项目并吸引最优秀的研究人员。为了满足这一需求，建立了一个 HPC 集群，作为服务在 QIMR 的科学实验室之间共享。然而，管理作业调度和优化此共享资源的吞吐量是一项复杂的任务，需要可靠的工作负载管理系统。
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优化家电包装以实现全球分销：Mabe 案例研究
Mabe 是一家设计、生产并向 70 多个国家销售电器的跨国公司，在通过优化包装材料来改善洗衣干衣机的保护方面面临着挑战。该公司希望减少产品潜在的运输损坏，同时避免使用过度包装，否则会导致材料和运输成本显着增加。面临的挑战是制定一个优化的包装设计，考虑到各种装载场景和替代包装设计，并在设计阶段的早期，在对包装进行任何物理测试之前这样做。 Mabe 还希望将来将为洗衣烘干机开发的分析模拟技术转移到其他产品的包装中，从而使公司能够优化和加速其设计工作。
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利用物联网优化车队管理：Boyacá 案例研究
Boyacá 是一家拥有 35 年报纸递送经验的公司，面临着重大挑战。该公司需要提高司机的工作效率并降低送货成本。时间表的履行对于客户满意度至关重要，延迟交货可能会导致额外的成本。 Boyacá 需要分销链每个枢纽的到达和出发时间的实时信息，以便以尽可能低的投资控制成本。该公司每天使用数百辆卡车进行送货，这使得跟踪和优化送货时间的任务变得非常复杂。
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联合利华利用物联网优化包装设计和降低原型成本的旅程
联合利华是消费品行业的全球领导者，一直在寻求保持其在男性美容市场创新优势的方法。该公司特别注重将其 Lynx (Axe) 品牌与竞争对手区分开来。我们面临的挑战是设计一种在市场上脱颖而出的新除臭剂包装概念。然而，联合利华缺乏必要的内部专业知识来采用模拟和分析方法来设计和测试新罐。他们需要一个开发合作伙伴来协助新包装概念的设计和测试。
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利用物联网优化方程式赛车零件：Gator Motorsports 案例研究
Gator Motorsports 是佛罗里达大学的 SAE 方程式车队，面临着提高方程式赛车性能的挑战。该团队的目标是减轻汽车部件的重量并增加其强度，以获得更好的比赛性能和更快的设计。需要重新设计的关键部件包括踏板箱和悬挂曲柄。该团队的目标是为非专业周末越野赛车手开发和建造一款具有最佳整体设计、构造、性能和成本的单座赛车。挑战不仅在于设计和生产可靠的高性能车辆，还在于组织和管理团队为市场开发可行的产品。
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ProteusDS：用于复杂海洋作业的动态分析软件
该案例研究提出了海洋工业不同部门面临的四个不同挑战。第一个挑战是设计系泊系统，考虑系泊线的张力、浮标的运动、锚定能力以及系泊线与海床的相互作用。第二个挑战是为 ROV 飞行员培训配备模拟软件以及有关结构、电缆和脐带张力的实时数据。第三个挑战是有效评估潮汐能平台在复杂的风、波浪、水流和载荷下的运动/响应，并确保设计的可维护性。最后一个挑战是确定电缆铺设作业期间强潮流对电缆和驳船的影响，并确定平潮后必须铺设电缆的操作影响。
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利用物联网为东南DX7实现卓越的碰撞性能
中国汽车制造商东南汽车面临着优化 DX7 车辆碰撞性能同时减少对物理测试的依赖的挑战。碰撞安全是研发过程中至关重要的一环，设计具有良好碰撞能量吸收性能的车身是汽车设计的主要目标之一。然而，由于原型碰撞测试的成本很高，仅通过反复试验来验证设计的可行性是不切实际的。虚拟仿真成功与否的关键取决于仿真结果是否准确反映了物理测试结果。 DX7 项目的目标是在时间和预算紧张的情况下实现最佳的耐撞性。两个主要挑战是确保 CAE 仿真结果准确反映物理碰撞测试以及分析和优化约束系统。
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Biberach 大学采用 Altair OptiStruct 进行创新建筑设计和教学
比伯拉赫应用科学大学，特别是建筑与城市发展研究所，面临着创造现代、功能性、刚性和轻型建筑设计的挑战。该大学希望为学生提供实践经验，并向他们介绍尖端的设计和工程工具。我们面临的挑战是创造出不仅美观而且结构高效且具有成本效益的设计。该大学还旨在促进工程师和建筑师之间更高水平的合作，减少设计迭代次数，并确保最终设计仍然忠实于最初的概念。
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使用solidThinking Embed 表征无传感器电机控制技术
德州仪器 (TI) 面临着表征其 FAST™ 观察器（其 InstaSPIN™ 技术的一部分）的挑战。该技术使设计人员能够识别、调整和完全控制任何类型的三相、变速、无传感器、同步或异步电机控制系统。该任务分配给了 C2000 团队的高级电机系统工程师 Dave Wilson。 Wilson 尝试通过设置带有电路板的测功机 (dyno) 系统来控制 FAST™ 观测器的特性。然而，这个过程缓慢、乏味，并且由于输出随时间和温度变化而变化，需要不断重新校准。此外，测功机无法测量电磁扭矩，只能测量轴扭矩。这是一个问题，因为他使用的硬件没有足够的能力来测试软件，因此无法正确测试软件。
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韩国气象局利用 Altair 的 PBS Professional 和 AcuSolve 进行节能超级计算
韩国气象局 (KMA) 面临着降低能耗的挑战，同时保持其新型超级计算机 4 单元（Cray® XC40™ 系统）的性能。该系统配备了超过十万个计算核心，每秒运行千万亿次计算作业，消耗大量能源并产生高热量。为了平衡运行，保持国家气象超级计算机中心 (NCMS) 处于凉爽和恒温状态至关重要。然而，超级计算机4号单元所需的能源消耗增加，给空调（A/C）系统的运行带来了巨大的负担。 KMA 需要确定处理额外能源消耗和冷却需求的要求。
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使用 VisSim 表征无传感器电机控制技术：德州仪器 (TI) 案例研究
全球半导体设计和制造公司德州仪器 (TI) 的 C2000 MCU 团队面临着表征其新软件产品 InstaSPIN™ 的挑战。该软件使设计人员能够识别、调整和完全控制任何类型的三相、变速、无传感器、同步或异步电机控制系统。它使用 TI 的新型软件编码器，即一种名为 FAST™（磁通、角度、速度和扭矩）的无传感器观测器，嵌入在 Piccolo 器件的只读存储器 (ROM) 中。 Dave Wilson 是 C2000 Group 的高级电机系统工程师，他的任务是描述 FAST™ 观测器的特性并为其开发数据表。然而，由于输出随时间和温度变化而变化，该过程缓慢而乏味，并且需要不断重新校准。此外，他使用的硬件没有足够的能力来测试 FAST 软件。
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利用物联网技术优化高速双体船设计
高等理工学院 (ÉTS) 阵风队由一群航空航天工程师、教师和学生组成，他们面临着设计、建造一艘 C 级双体船并参加“小美洲杯”比赛的挑战。比赛规则规定，双体船的长度必须小于25英尺，最大宽度为14英尺，航行面积小于300平方英尺。这提出了重大挑战，因为双体船需要在不到 18 个月的时间内建造完成。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。该团队需要推动创新并使用尽可能最好的材料来满足这些要求。
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在 SAE 方程式比赛中利用物联网：Cal Poly Pomona Formula SAE 团队案例研究
加州理工波莫纳方程式 SAE (CPPFSAE) 团队是一支参加 Formula SAE® 竞赛的学生管理团队，在寻求在比赛中名列前茅的过程中面临着重大挑战。每年，该团队都寻求应用新材料和技术来改进他们的赛车。然而，复合材料等新材料的引入提出了新的要求以及设计和开发挑战。该团队的目标是利用每种材料的优势，例如轻质设计或刚度潜力，但每种材料都必须单独设计。当团队决定设计和优化新的轮壳时，出现了一个特殊的挑战。他们需要一个软件工具来创建复合层压板设计。他们在使碳纤维层压板预浸料符合模具方面遇到了困难，他们试图通过增加减体积周期数并改用热减体积来解决这个问题。车轮上的后加工过程也是必要的。
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使用 HyperStudy 和 OptiStruct 最大限度地减少车辆悬架系统的质量并提高耐用性
海斯坦普是一家全球底盘部件供应商，面临着减轻后扭梁 (RTB) 悬架系统的质量并提高其耐用性的挑战。 RTB 设计是一项复杂的任务，除了满足刚度和耐久性目标之外，还需要仔细考虑弹性运动性能。实验设计 (DOE) 和优化方法用于探索可用的设计空间并最大限度地减少低成本 RTB 设计的质量。耐久性要求被认为是此类 RTB 设计的主要质量驱动因素之一。 “U 形”RTB 的设计通常需要考虑几个相互关联的目标，包括侧倾刚度和侧倾转向，这些目标受到扭转元件的形状、位置和规格的强烈影响。
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使用 RADIOSS 改善附近爆炸事件后的舵冲击载荷
面临的挑战是评估船舶舵组件承受附近爆炸事件后冲击载荷的能力。这是一项至关重要的任务，因为海洋、造船和海洋工程行业的工程师面临着许多设计挑战，包括物理空间限制、极端天气条件、深水和偏远地区。这些限制为工程师开发健全、可靠和安全的操作平台创造了极端的环境。在安装改进设计的船舶舵机之前，需要评估舵组件承受附近爆炸事件后冲击载荷的能力。
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利用物联网预测和消除菲亚特的吱吱声和嘎嘎声
菲亚特是世界上最大的汽车制造商之一，在准确模拟和消除乘用车中的吱吱声和嘎嘎声方面面临着重大挑战。这些噪音是当组件的两个部件由于特定的激励负载而相对运动时产生的，通常被客户解释为产品质量不足。此前，菲亚特只能通过测试使用接近最终设计生产的物理组件来研究这些噪音的可能性。如果发现任何噪音问题，团队只能采取快速修复措施，这通常既耗时又昂贵。菲亚特的 NVH（噪声、振动和声振粗糙度）部门希望探索在虚拟设计阶段研究吱吱声和嘎嘎声的潜力，使用基于仿真的方法，该方法可以在工具内实施，围绕该工具可以构建新的设计流程。
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使用 HyperWorks 增强运动冲击模拟：拉夫堡大学 STI 的案例研究
拉夫堡大学运动技术研究所 (STI) 是运动工程领域的领先研究小组，面临着生成复杂的人体替代模型来模拟运动影响场景的挑战。这些场景对于运动中个人防护装备 (PPE) 的开发和测试至关重要。人体具有复杂的组织结构和复杂的解剖几何形状，精确复制极其困难。由于需要高质量的网格来很好地描述这些复杂的几何形状，这一挑战进一步加剧。网格的质量显着影响模型的行为，使其成为研究的关键因素。该研究所需要一个能够处理这些复杂性并为其研究提供准确、高质量模型的解决方案。
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Mabe 通过多学科方法持续改进洗衣机的性能
Mabe 是一家总部位于墨西哥的国际家电公司，面临着通过模拟子系统交互来提高洗衣机性能的挑战。该公司的目标是提高洗衣机的容量和转速，同时降低每立方英尺的成本。他们还寻求改善机器的能源和水因素，并缩短产品开发周期时间。 Mabe 自 2006 年以来一直使用 Altair 技术进行结构分析以及冲击和跌落测试模拟。然而，他们从 Altair 的多学科方法中看到了增加价值的机会，并旨在利用不断提高的保真度和范围的模拟带来的好处。
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Serapid 创新地使用 Altair SimSolid 进行供应商零件仿真
Serapid 是一家设计重载传输系统的公司，经常使用供应商提供的零件虚拟几何形状。这些安装在平台上的部件基本上是空心固体。虽然这些假人对于 Serapid 正确调整平台尺寸和定位部件至关重要，但它们在模拟完整结构时构成了挑战。该公司需要向结构加载已安装设备的重量，这个过程可能既耗时又复杂。每个零件的重量都施加在其重心 (COG) 上，这是一个远程负载施加点。这意味着需要评估每个部件的 COG，并在平台上创建需要创建远程负载的位置。当安装许多设备时，此过程可能特别具有挑战性且耗时。
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快速开发坚固、救生的国防车辆模块
Integrated Design and Engineering Solutions (IDES) 是一家总部位于墨尔本的工程产品开发和系统集成公司，接到澳大利亚国防组织 (ADO) 的一项具有挑战性的任务。该项目被称为 LAND 121 第 3A 阶段，涉及为澳大利亚陆军采购约 2,200 辆梅赛德斯-奔驰 G-Wagon 轻型卡车。这些车辆的其中一种变体旨在用作监视和侦察（S＆R）车辆。 IDES 团队需要为该车辆设计一个模块，以便在车辆侧翻时为后方观察者提供足够的保护。该团队决定以管状防滚架结构的形式建造车辆防翻滚保护结构（ROPS）。然而，开发这种结构的传统方法涉及迭代物理测试，对于项目时间紧迫的情况来说，被认为过于耗时、费力和成本密集。
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优化 COLLAPSECON C-400：物联网和航运物流案例研究
航运和物流业负责促进超过 90% 的全球贸易，在全球范围内使用了约 3500 万个集装箱。然而，全球贸易逆差导致五分之一的集装箱空运，每年造成超过 300 亿美元的损失。 CEC Systems 的 COLLAPSECON® 为这一问题提供了创新的解决方案，其可折叠容器设计可提高运营效率并减少对环境的影响。然而，COLLAPSECON® 设计因过度设计而面临挑战，无法满足行业 ISO 标准并通过制造测试。由于增加了移动部件和独特的结构部件，这些装置比标准集装箱重近三倍。设计中使用的复杂几何形状也与传统制造方法不兼容，可能导致制造成本增加。为了优化 COLLAPSECON® C-400 设计以实现大规模生产和操作使用，CEC Systems 与新加坡制造技术研究所 (SIMTech) 合作。
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爱知大学技术学院使用小型自主机器人进行学生教育的工程设计
工业工程实践教育的重要性已在全球范围内得到认可。日本爱知科技大学（AUT）一直在实施许多有效的教育计划，让学生获得实用技能和知识。其中，机器人设计是最有效的工程设计之一。作为该计划的一部分，奥克兰理工大学参加了旨在未来火星探索的演示测试竞赛——国际学生卫星火箭发射（ARLISS）。面临的挑战是设计一个可以从火箭发射、安全着陆，然后自主行驶到指定目标的自主机器人。设计过程涉及计算机辅助工具（CAD、CAM、CAE）的使用以及机器人结构中的应力评估。
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利用 Altair FEKO 创建世界上最小的电视天线
墨西哥莫雷洛斯州自治大学 (UAEM) 面临着为电视和汽车应用设计低成本、轻型天线的挑战。目标是让大众，特别是发展中国家的大众更能负担得起现代通信，包括电视和 GPS。在电视接收方面，这一挑战尤为重要，因为将信号成功传输到偏远地区（尤其是室内）往往会出现问题。传统的解决方案是八木阵列天线，它向电视塔提供定向波束，但 UAEM 的团队寻求开发一种更小、更轻且信号稳定性更高的天线。
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Mubea 通过高性能计算优化定制轧制毛坯工艺
Mubea 是汽车轻量化零部件的全球供应商，也是定制轧制毛坯 (TRB) 的唯一供应商，TRB 是一种冷轧工艺，可定制板材厚度以满足汽车白车身 (BIW) 结构的需求。该公司通过识别车辆的轻量化潜力、设计适当的定制轧制零件以及利用自己的 CAE 资源对整车模型进行全面的轻量化研究来为客户提供支持。然而，拼焊板的设计优化通常基于显式动态模拟，也称为碰撞模拟。由于这些碰撞模型尺寸较大，单次模拟运行需要 1 到 12 小时。探索不同的设计概念会导致各种模拟运行和潜在的优化，但由于运行时间较长，这变得令人望而却步，并且很容易超出项目分配的时间范围，从而减少创新。
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可持续能源数字孪生：提高聚变发电厂的生命周期价值
国际工程和数字服务集团 Assystem 与英国原子能管理局 (UKAEA) 签订合同，为其运行的聚变发电厂开发基于物理的数字孪生。挑战在于聚变动力装置在设计评估阶段需要复杂的数字仿真模型。这些发电厂的检查和维护间隔以及总寿命是根据设计模型的预期负载确定的，该负载通常与发电厂承受的实际负载不同。这种差异为旨在提高工厂生命周期价值或量化高于预期使用量的影响的计划提供了范围。 Assystem 希望利用昂贵的设计模型，通过输入从工厂实时传输的传感器数据来创建数字孪生。这将帮助工程师了解工厂的结构完整性并进一步优化检查和维护计划。
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泛亚汽车技术中心打造高效CAE仿真平台
泛亚汽车技术中心 (PATAC) 是通用汽车和上汽集团的合资企业，在管理其计算机辅助工程 (CAE) 仿真技术方面面临着挑战。随着PATAC分析技术的提高，其CAE分析任务量不断增加，学科和应用领域不断扩大。工程师需要一个系统来存储、重用和共享模型，并同步不同仿真领域的迭代设计方案以进行协作。此外，泛亚正在推动研发体系的数字化转型。该公司需要一个仿真管理平台来管理日常分析工作，系统地构建 CAE 数据，提高结果和过程的可视化，并更轻松地跟踪分析案例。
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IBERIABANK 与 Altair 简化对账流程
伊比利亚银行是一家在美国东南部业务不断扩大的金融机构，其总账账户对账流程面临着重大挑战。该银行管理着大约 200 亿美元的资产，必须对总账中的数百万行进行核对，这一过程既费力又耗时。有些账户每月核对一次，另一些则每天核对一次，但无论频率如何，这个过程都会消耗资源。随着银行的不断发展，对自动对账流程的需求变得越来越明显。该银行的财务总监 Denny Pagnelli 强调了这个问题，并指出需要核对 19 GB 的数据。
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汽车零部件供应商利用 Altair® Monarch® 提高效率和准确性
一家全球领先的汽车零部件供应商在 30 个国家/地区拥有 300 多个制造中心和近 90 个产品开发、工程和销售中心，在将业务扩展到美国中南部的新工厂时面临着重大挑战。该公司的业务模式基于根据最终产品制造中使用的每个组件的成本开具发票。平均而言，每个成品单元使用 100 多个不同的组件，而定制版本的数量通常超过 250 个。供应商需要验证、协调和报告用于为汽车制造商制造最终装置的所有组件。不良的库存控制和不准确的供应链报告正在影响供应商的运营成本和收入数字。此外，汽车制造商要求最终单元中使用的每个组件都映射到完全制造的车辆的车辆识别号 (VIN)。此过程中使用的不同数据源和格式的数量需要一种易于使用的解决方案，可以从不同的数据源中提取所需的信息，并确保准确、及时、灵活的报告和发票。
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使用 Altair SimLab™ 为 BMW 摩托车自动进行曲轴建模
BMW 摩托车部门 BMW Motorrad 面临着曲轴模型构建过程的挑战。该流程之前已外包给外部提供商，模型的平均时间为 1-2 周，具体取决于发动机类型。该组织需要对新曲轴模型进行年度估算，以用于预算决策。然而，由于供应商方面的限制不同，模型的实际产量常常低于预期。此外，对于需要时的任何附加曲轴型号，总体订单处理时间可能会很长。为了促进有效的预算规划和决策，模型生产预测的准确性和高度置信度变得必要。
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DSA 利用 HyperWorks、ProteusDS 和 ShipMo3D 简化海洋流体动力学分析
DSA 是一家海洋工程咨询和软件公司，在为船舶和海洋结构创建高质量的水动力网格和模型方面面临着重大挑战。在 CAD 软件中创建高质量网格的任务是一项复杂的任务，因为网格通常不能很好地适应流体动力学解决方案，而流体动力学解决方案需要封闭表面来解决流体动力学效应，例如非线性流体静力学和 BEM 解决方案。为了建立精确的船舶流体动力学模型，DSA 的软件之一 ShipMo3D 需要开发船体网格。这可以通过创建船体线或导入使用第三方软件创建的 OBJ 网格文件来实现。然而，这两种方法都很耗时，并且常常会导致网格不够理想。
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