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使用 FKM 指南评估旋转载荷下弹性联轴器的疲劳强度
弹性联轴器经常用于汽车、电力和制造等行业，由于其非线性特性、相对旋转和径向载荷的大循环次数，提出了独特的挑战。这些特性不允许使用载荷叠加原理，这意味着必须单独考虑每种可能的载荷组合（轴向力、径向力和扭转扭矩）。这会导致大量的载荷工况，从而导致大量的强度评估。对单个单位载荷产生的叠加应力状态进行简单评估会导致错误结果，可能会显示比实际情况更高的部件强度，从而导致零件失效。因此，必须模拟所有载荷组合，并随后根据疲劳强度进行相应评估。
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沥青干燥机优化：Astec 采用 Altair EDEM 的节能解决方案
Astec, Inc. 是一家连续和间歇式热拌沥青设备制造商，面临着开发更节能的滚筒干燥机的挑战，该干燥机可以以不同吨位处理各种骨料类型。沥青生产中的干燥过程是能源密集型的，在涂上液体沥青之前，需要在转鼓干燥机中干燥每小时数百吨的湿集料岩石。这个过程确保沥青与岩石粘合。在滚筒内部，骨料通过附着在内表面上的称为刮板的形状的勺子保持运动，从而产生下落材料的“面纱”。更好的遮盖作用可改善热传递并加速干燥，从而减少燃料消耗。然而，直接观察运行中的滚筒非常困难，这使得尝试新的飞行设计变得具有挑战性。
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推动药物发现：强生公司的高性能计算
全球医疗保健巨头强生公司（Johnson & Johnson）需要大规模的按需计算能力来进行研究，特别是杨森制药公司（Janssen Pharmaceuticals），该公司正在研究 COVID-19 疫苗。该公司需要在不使用时轻松缩减该容量，而这一壮举只有通过云基础设施才能实现。 Janssen 在 Amazon Web Services (AWS) 上运行 10 多个生产高性能计算 (HPC) 集群，供世界各地的科学家和开发人员使用。然而，他们正在寻求一种现成的解决方案来取代开源网格引擎和不再支持其首选供应商的云管理工具。挑战包括适应十多年来发展的现有基础设施和系统、管理复杂的网络设置以及集成到配置和变更管理系统中。此外，每个集群的配置都不同，这增加了复杂性。
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汽车开发的灵活性和成本效率：HBPO GmbH 案例研究
HBPO GmbH 是一家由全球汽车零部件领导者组成的合资企业，专门为汽车制造商提供完整前端模块的开发、组装和物流。挑战在于这些模块的复杂性，需要大量组件，如前灯、散热器格栅、保险杠、前端支架以及车辆空调、发动机冷却和碰撞管理系统的组件。根据客户要求和预设规格，HBPO 涵盖组装、开发和系统集成项目。前端模块的开发和组装需要各种各样的仿真应用，例如结构分析、成型仿真、虚拟碰撞测试、材料数据管理等。需要许多不同的软件工具，其中一些很少使用。为了涵盖所有这些学科，对于 HBPO 来说至关重要的是保持尽可能低的开发成本并在需要时能够访问所需的工具。
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斯巴鲁迁移到基于云的高性能计算以增强车辆安全
斯巴鲁是一家全球汽车和飞机制造商，致力于到 2030 年实现零致命交通事故。为了实现这一目标，该公司需要不断创新并确保高碰撞安全性，这需要使用高精度进行计算机辅助工程 (CAE) 模拟-性能计算（HPC）。斯巴鲁一直在其位于日本群马县的主要制造工厂附近维护自己的 HPC 环境。然而，随着模拟计算处理要求的增加，团队面临着电力和扩展空间的短缺。他们开始使用位于东京远程数据中心的私有云，这需要一条专线供用户访问。由于成本高昂，他们决定评估公共云选项，并向日本汽车制造商协会云工作组寻求建议。
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利用物联网和云基础设施进行实时空气质量监测
SS Global 是一家提供咨询和物联网集成服务的公司，在开发整个大都市区空气质量指数 (AQI) 的实时详细图片时面临着挑战。他们利用了有关温度、湿度以及颗粒物和大气气体浓度的物联网传感器数据。工程师需要能够实时或更快速地回放历史数据，以检查和了解天气、AQI 和其他因素之间的趋势和因果关系。对于系统来说，标记 AQI 和大气变化的不规则和异常也很重要，这可能表明未来影响当地居民的问题。
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汽车行业的自动化报告流程：F.tech 北美研发中心案例研究
F.tech R&D North America 是一家世界级认证的一级国际汽车系统供应商，在报告流程中面临着挑战。该公司利用 HyperView 来调查测试结果，利用数据为改进设计方法的决策提供信息。这些数据通常用于在开发过程中创建报告和演示文稿，使用 HyperView 生成的图像和动画来说明可能需要额外工作的组件的特定区域。然而，导出这些资产是一个高度手动的过程，需要加载结果、定位模型和截取屏幕截图。这非常耗时，并且占用了工程师专注于探索和解释结果的时间。 F.tech 北美研发中心希望找到一种方法使该过程自动化，以减少生成项目报告所需的时间。
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优化企业 IT 投资：SEGULA Technologies 和 Altair SAO 解决方案案例研究
SEGULA Technologies 是一家国际工程咨询公司，在管理和监控整个企业内的各种商业软件许可证方面面临着重大挑战。作为工程服务提供商，该公司广泛使用计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助设计（CAD）和其他商业开发软件。这些软件工具的使用各不相同，其中一些工具的使用频率比其他工具高。然而，所有工具都可以用于某些项目。该公司需要有效管理软件使用的高峰和低谷。在实施解决方案之前，每个业务部门都会根据主观数据评估其软件需求，从而导致效率低下以及潜在的许可证过度使用或使用不足的情况。该公司寻求一种解决方案来优化软件使用、改进软件更新和采购决策以及更好地管理其 IT 预算。
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Euro-Pro 使用 Altair HyperWorks® 过渡到仿真驱动设计
Euro-Pro 是一家快速发展的消费品制造商，在产品开发过程中面临着挑战。该公司的产品开发严重依赖物理原型测试，这种测试既耗时又昂贵，而且往往无法全面了解跌落或冲击等测试过程中的产品行为。该公司希望增加模拟的使用，以对难以或不可能进行物理测试的场景（例如内部结构故障）进行更深入的分析。目标是更准确地识别产品故障的根本原因，并为工程和产品设计团队提供更好的指导。该公司还计划在将材料引入下一代产品之前对其进行测试，希望在市场吸引力、质量、可靠性和耐用性方面对整个产品组合方向产生积极影响。
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斯堪尼亚的仿真驱动设计流程可实现高效的车辆开发
斯堪尼亚是一家国际商用车和发动机制造商，面临着加快设计和开发流程以生产更轻但结构和功能高效的组件设计的挑战。汽车和商用车行业在将新产品推向市场时面临着许多挑战，包括二氧化碳排放法规和客户对更高效车辆的需求。该市场还存在较高的竞争和定价压力，迫使开发团队加快开发进程，以缩短上市时间。斯堪尼亚的传统流程涉及原型的物理测试，这导致设计和工程部门之间存在许多迭代循环，从而减慢了开发流程。
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简化汽车行业的仿真报告：MAHLE 和 Altair 案例研究
马勒是一家领先的汽车系统供应商，在确保仿真结果报告一致、全面且更易于执行方面面临着挑战。该公司对活塞、连杆和销进行模拟，其中活塞代表了该小组的大部分工作。活塞的复杂性必须承受高温和巨大的惯性载荷，这在设计过程中引入了许多变量。六名不同的工程师创建的报告略有不同，导致向客户讲述模拟故事的方式有所不同。模拟要回答的主要问题是活塞是否能够通过发动机测试。这些测试非常昂贵，预生产活塞在放入发动机之前需要进行测试，以节省物理测试成本并实现更多设计迭代。轻质活塞、高效发动机、高负载四缸发动机、更多的可变性和不同的材料等因素进一步增加了评估的复杂性。
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Lockheed Martin 通过 PBS Professional 增强安全性并降低成本
Lockheed Martin 是一家全球安全和航空航天公司，面临着在多级安全环境中管理高性能计算 (HPC) 资源的挑战。该公司使用红帽企业 Linux 6 跨域系统 (CDS) 配置为政府配置系统，以实现多级安全 (MLS)。这种配置允许不同安全级别的用户和数据共享相同的资源，这对于美国军事和情报界特别有用。然而，由于不同安全级别的用户共享系统，Lockheed Martin 需要部署一个能够在 MLS Red Hat Enterprise Linux 环境中运行的资源调度程序。这将在设置队列和作业优先级、提供自动记帐信息以及提供许多其他功能来帮助每个用户在适当的时间和以适当的优先级完成其运行方面提供最大的灵活性。
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使用 AcuSolve 对 LED 灯进行热分析：DSM 案例研究
全球高性能塑料供应商帝斯曼工程塑料在 LED 照明应用领域面临挑战。这些应用中使用的散热器主要由铝制成，负责将 LED 产生的热量散发到环境中。然而，尽管铝是一种良好的导热体，但也存在一些局限性，例如与加工压铸件相关的成本较高、设计自由度有限、可回收性问题和重量。帝斯曼试图为散热器提供基于塑料的解决方案来克服这些问题。为了找到由聚合物材料制成的散热器的最佳设计并预测其热性能，帝斯曼需要对自然对流和辐射冷却（LED 散热器向环境散热的机制）进行建模。我们面临的挑战是找到一种能够准确模拟这些过程并提供可靠结果的工具。
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HyperWorks 协助 SOGECLAIR Aerospace 开发创新的飞机地板概念
SOGECLAIR 航空航天公司是航空航天业的主要工程合作伙伴和主承包商，其任务是开发一种新的飞机机舱地板概念。我们面临的挑战是为所有类型的飞机打造更轻的结构、可调节面板，并确保更轻松的安装和维护。航空航天业一直处于重量优化和轻量化设计的前沿，因此航空航天业也是最早使用复合材料等替代材料的行业之一也就不足为奇了。工程师必须考虑相互矛盾的问题，例如重量、设计、最大尺寸、强度、刚度等。优化技术的使用是将所有这些约束与最佳复合材料布局相结合的解决方案。在此背景下，SOGECLAIR 航空航天研究创新材料和工艺，将其集成到设计、分析和优化中。
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加速智能手机跌落测试模拟：LG 电子案例研究
智能手机行业是电子行业发展最快、竞争最激烈的行业之一。新型号每隔几个月就会开发出来，上市时间的任何缩短都会对制造商的盈利能力、定位和声誉产生重大影响。然而，开发过程的某些方面（例如跌落测试模拟）仍然非常耗时且难以加速。跌落测试模拟是确保智能手机质量和稳健性的关键要素。尽管使用计算机模拟进行虚拟跌落测试，但由于智能手机中存在大量零件和组件、耗时的几何清理、简化和网格划分以及大量接触，LG电子 (LGE) 在缩短模拟时间方面面临着挑战需要许多手动步骤的定义。全面的测试涉及各种跌落和弯曲条件，其中分析设置非常耗时。后处理和生成报告也缩短了取得结果的总时间。平均而言，跌落测试模拟需要一到两周的时间来设置、执行和分析，其中建模和后处理占了投入时间的 60% 到 80%。
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Aeroswift：通过大规模 3D 打印彻底改变航空航天工业
南非航空制造解决方案提供商 Aerosud 和南非科学与工业研究委员会 (CSIR) 于 2011 年启动了一项具有挑战性的 3D 打印项目 Aeroswift。该项目旨在释放不断增长的增材制造 (AM) 行业的潜力，提高市场竞争力，为南非金属增材制造提供独特的竞争优势。面临的挑战是在 Aeroswift 打印机上构建大型金属无人机 (UAV) 框架，同时提高买飞比并减少开发时间和浪费。 Aeroswift 系统能够打印比以往更大的零件，并且速度比任何其他商用激光熔化机快十倍。然而，为了充分利用其能力，Aeroswift 需要一种设计大型增材制造产品的方法。
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叉车制造商利用 Altair 的 HyperWorks Suite 简化设计流程
NACCO Materials Handling Group (NMHG) 是一家领先的叉车生产商，在产品开发过程中面临着重大挑战。该公司使用有限元分析 (FEA) 已经有 25 年了，但这需要构建多次迭代的物理原型来测试他们的设计。这一过程不仅成本高昂，而且耗时，导致产品推向市场的延迟。该公司迫切需要一种解决方案，可以在不影响产品质量的情况下缩短上市时间。最终目标是在制作任何物理原型之前对每个产品进行虚拟设计、测试和评估，从而节省成本并获得竞争优势。
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高效复合压力容器设计：CIKONI 案例研究
CIKONI 是一家总部位于德国斯图加特的专注于创新的工程公司，面临着为 IV 型复合压力容器 (CPV) 创建集成数字设计工作流程的挑战。该公司的目标是为 CPV 开发全面的数字设计流程和工作流程，特别是车辆中使用的最先进的 IV 型聚合物衬里、碳纤维包裹容器，并减少广泛、昂贵的物理测试的需要。复合材料压力容器的设计面临三重挑战：复杂的材料行为、多种成分以及快速获得结果的需要。为了进行精确的模拟，需要充分考虑灯丝缠绕路径、材料各向异性和非线性损伤进展。此外，还需要对每种材料和工艺修改进行昂贵的测试。最后，需要简单的建模和高效的计算来降低仿真成本。
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使用 Altair Accelerator 加速 VLSI 设计并减少回归测试时间
CEVA 是无线连接和智能传感技术的领先许可商，在管理工程资源和加快 VLSI 开发流程方面面临着重大挑战。作为一家 IP 设计和许可公司，CEVA 最关键的指标是上市时间和工程效率。面临的挑战是让工程团队像没有任何限制一样工作，从而能够轻松访问硬件计算服务器、EDA 许可证和自动化设计流程，而不会超出项目的研发预算。 CEVA 团队为其 VLSI 工作流程选择了 Altair Accelerator™ 作业调度程序来应对这一挑战。
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云端快速芯片设计：Annapurna Labs 的 Altair 加速器之旅
Annapurna Labs 是一家被 Amazon Web Services (AWS) 收购的无晶圆厂芯片初创公司，在管理专用 Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) 实例上的工作负载方面面临着挑战。团队有时可以通过手动添加新的按需实例来进行扩展，但该过程不是自动化的，从而导致效率低下、忘记未使用的计算资源以及扩展不足或扩展过多。作为一家芯片设计公司，上市时间和工程效率是他们的关键指标。该团队需要一种解决方案，可以增加结构和效率以扩展 AWS 计算资源，缩短获得结果的时间，并将开发模型更改为持续集成。
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降低卡车装载车身成本：VR Steel 案例研究
VR Steel (Pty) Ltd 是一家设计、建造和维修装配式采矿设备附件（包括卡车装载车身）的公司，面临着重大挑战。该公司的目标是减轻卡车装载车身的质量，同时保持其结构完整性并提高其性能。挑战不仅在于简化设计流程，还在于降低原型制作成本。 VR Steel 需要一个模拟工具来帮助他们实现这些目标。他们的客户还要求证明新设计能够更快地卸载、降低运营成本并且能够承受大量使用。我们面临的挑战是找到一种既能满足所有这些要求，又能提供市场竞争优势的解决方案。
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使用 Altair 多物理场解决方案优化保时捷的电动马达设计
保时捷公司是一家著名的汽车公司，面临着改善电机开发总体设计平衡的挑战。电动汽车动力系统的开发必须考虑到越来越多的内部、客户和法律要求。经典的开发策略涉及针对不同需求的单独开发路线以及负责满足这些需求的不同组织结构。这导致开发在多个平行学科中进行，通常会导致谈判和不利的妥协，以达到最终可接受的设计。保时捷旨在采取更加综合和全面的发展战略，以更好地满足未来的需求，同时又不会在目标实现上做出重大牺牲。面临的挑战是设计优化策略，同时考虑不同物理现象产生的不同要求，即多物理场优化。
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Korg Italy：利用物联网重塑数字乐器
Korg Italy是日本Korg公司的子公司，专门从事高端数码钢琴和电子琴的设计和生产。该公司在制造这些复杂的乐器时面临着重大挑战，这些乐器需要容纳复杂的电路和机制，同时保持风格和优雅。设计过程通常涉及在产品开发过程中对内部组件设计的修改。当工程师发现电气元件的尺寸与最初设想的尺寸不同时，通常需要进行这些更改。在产品开发周期的后期进行此类更改可能会导致相当大的成本。此外，该公司还必须管理这些仪器的包装和外壳的设计。
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利用物联网彻底改变电吉他设计：XOX 音频工具案例研究
XOX Audio Tools 是一家为音乐领域带来高端设计和先进技术的公司，它面临着创造一款全新电吉他的挑战，它不仅听起来不错，而且看起来也很美观。考虑到乐器领域缺乏新的想法和功能，这是一个重大挑战。该公司希望创造出一种在市场上脱颖而出的独特设计，同时确保吉他功能齐全且性能良好。目标是找到满足这些要求的理想形状。
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优化增材制造工业阀组：VTT 和 Nurmi 气缸案例研究
VTT 是芬兰领先的研究和技术中心，与芬兰液压缸产品制造商 Nurmi Cylinders 合作，利用增材制造 (AM) 优化阀组，以满足要求严苛的工业应用。我们面临的挑战是设计一个能够充分受益于增材制造工艺的阀块，减小其尺寸和所需材料的数量，并优化其内部通道，为客户生产更好的组件。阀块的传统制造方法包括将金属块形成所需形状并钻内部通道以适应液压流体流动。这个过程通常很麻烦，并且容易出现对准问题和潜在的泄漏。此外，并非所有组件或产品都适合增材制造，具体取决于其尺寸、形状、设计和所需数量。
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通过业务分析优化软件投资：Bajaj Auto 案例研究
Bajaj Auto 是第三大摩托车制造商和全球最大的三轮车生产商，在管理和控制其企业软件资产方面面临着挑战。随着软件采购成为业务成本的不断上升，软件库存管理、许可证利用率和退款核算对于准确的容量规划和预算变得至关重要。 Bajaj Auto 的高级管理层正在努力根据组织生产力“调整”其产品生命周期管理 (PLM) 软件投资。该公司发现很难整合许可证总数并了解 PLM、CAD、CAE、CFD 和 NVH 软件的使用情况来进行容量规划以支持其研发人员。该公司还发现，高达 25% 的采购软件未得到充分利用或根本没有得到利用。缺乏对分布式系统的可见性以及对采购的软件资产的核算最少，使情况进一步复杂化。
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提高日本子弹头列车的安全性和舒适性：以 Nippon Sharyo 和 AcuSolve 为例
Nippon Sharyo 是日本领先的铁路车辆制造商，在提高子弹头列车的安全性和舒适性方面面临着复杂的挑战。列车所承受的空气动力压力，特别是在进出隧道或经过其他列车时，给乘客带来重大安全风险和不适。火车进入隧道时产生的压力波可能会引起巨大的噪音和振动，而当两列火车在隧道中相互经过时，压力波的碰撞可能会产生足够强大的力，将一列火车推离另一列火车。如果管理不当，这些力量可能会导致火车脱轨，或者至少会给乘客带来不愉快的体验。还需要考虑其他因素，例如火车在开放景观中通过时的不稳定负载、侧风的影响、门框的噪音以及确保供暖和空调系统的最佳气流，以最大限度地提高乘客的安全和舒适度。
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利用物联网彻底改变航空公司座椅测试：Sicma Aero Seat SA 案例研究
Sicma Aero Seat SA 是一家法国航空公司乘客座椅制造商，在产品的设计、制造和维护方面面临着巨大的挑战。该公司的座椅种类繁多，从简单的型号到具有复杂电气和电子功能的复杂型号，都必须遵守严格的安全法规。这些法规要求座椅能够承受 16 倍重力的碰撞冲击，这意味着更严格的设计和制造限制。此外，座椅必须吸引乘客并遵守各种认证和安全法规，包括与碰撞影响相关的法规。该公司还必须满足客户规范，并结合使用虚拟和物理测试来满足适当的法规。面临的挑战是改进他们的座椅产品、降低认证成本并缩短产品开发和交付周期。
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Altair HyperWorks 和 Force Protection 产品设计咨询：为新型军用车辆提供分析支持
总部位于南卡罗来纳州的 Force Protection, Inc. (FPI) 开发了一种新型军用车辆“Buffalo”，旨在清除地雷和简易爆炸装置 (IED)。水牛车的开创性设计，采用硬壳式车体设计，可将爆炸波从车内人员身上转移开，成为新的美国军用车辆设计标准 MRAP（防地雷、防伏击）的基础。然而，随着美国对中东军事介入的增加，对能够承受美国士兵正在进行的反叛乱战争的人员运输的需求变得明显。陆军要求 FPI 生产一种更小、更通用的“水牛”版本，并将其命名为“美洲狮”。这款新车必须满足一系列军事、SAE 和 NTSA 标准，需要进行可记录的分析以确保合规性。然而，FPI 缺乏正式的内部分析能力。
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达尔豪斯大学机械工程课程中的 HyperWorks 集成
达尔豪西大学是加拿大新斯科舍省的一所公立研究密集型机构，在保持其机械工程课程符合行业需求方面面临着挑战。这所非常注重研究和实际设计工作的大学收到了业界的反馈，称学生缺乏有限元分析 (FEA) 等基本工具的知识。虽然FEA被纳入课程中，但它只是最后一年的选修课，由少数学生选修，并在所有工作学期后完成。该大学认识到需要在早期阶段让每个机械工程专业的学生了解有限元分析的基础知识。此外，该大学需要确定最先进的工程工具，并为其在大型项目中的实施提供支持，同时管理预算限制。
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