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Ethicon 使用材料智能来维持医疗设备
快速选择符合全球市场要求的制造材料对于确保患者、从业者和采购组织的医疗器械生物相容性至关重要。确保供应链的连续性和最大限度地减少因监管变化而导致医疗设备过时的风险对于实现 Ethicon 对维持患者护理的持续承诺也至关重要。其工程师正在开发下一代医疗设备，需要能够访问历史材料数据以加速新产品开发
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利用物联网优化钢铁生产：博思格钢铁有限公司案例研究
博思格钢铁有限公司是新西兰的一家分公司，每年利用当地采购的铁砂和煤炭生产 65 万吨钢铁。该工艺的一个关键部分涉及在四个回转窑中通过炭直接还原铁砂。这些窑炉是大型结构，具有 65 米长的旋转圆筒，用于去除铁砂中的氧气，以生产含有适量碳的部分还原材料，用于送入下游熔化器。然而，该公司在了解这些窑炉内的流动模式、温度和浓度等值线方面面临着挑战。主要来自杂质的沉积层或环有时会在窑壳的内表面上形成，从而限制了生产率。该公司需要在合理的时间内解决这个涉及高度湍流、化学反应、传热和非常大的几何形状的复杂问题。他们还需要有效地测试一系列操作条件和几何形状。
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提高燃料电池可靠性：巴拉德动力系统公司案例研究
Ballard Power Systems Inc. 是一家设计、开发和制造零排放 PEM 燃料电池堆的加拿大公司，其 MK9 系列电池电压监测 (CVM) 系统面临着重大挑战。这些系统用于汽车燃料电池堆，监测电池在运行过程中产生的电压。然而，该公司遇到了 CVM 芯片焊点故障，这可能会向车辆控制单元发出错误的故障信号，从而可能导致燃料电池甚至整个燃料电池发动机停止运行。这个问题直接影响整个燃料电池堆的可靠性。 PCB 和灌封材料（保护 CVM 免受环境影响）的热膨胀导致变形，从而对焊点产生应力。该公司需要深入了解热循环过程中电子元件的结构负载，确定应力过大可能导致 CVM 芯片早期故障的可能区域，并确定不会对 CVM 元件施加热膨胀应力的灌封材料。
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利用物联网优化连铸过程中的过渡吨位
钢的连续铸造，特别是当以相同的顺序铸造不同等级的钢时，会产生过渡钢坯。这些钢坯不符合任何特定等级，因此需要降级或转移。挑战在于确定该混合区的范围和位置，以最大限度地减少生产和质量问题。将液态钢转变为固态钢坯的方坯铸造过程充满了不确定性和变量。例如，铸造速度可能会改变，或者某些铸流可能会变得不起作用，从而改变中间包中的流量并改变过渡吨位。预测和优化不同工厂场景下品位变化期间的过渡吨位是一项重大挑战。为了更好地理解和管理这一过程，开发了 CFD 模型。
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ELI Beamlines 开发高功率 HAPLS 激光束传输系统
ELI Beamlines 的最新进展是其高重复率高级拍瓦激光系统 (HAPLS)。 HAPLS 是有史以来第一个二极管泵浦和最高平均功率拍瓦系统（300 W，10 Hz 重复率）。 HAPLS 可以实现 1021-1023 瓦每平方厘米的聚焦强度，相当于到达地球的所有阳光都聚焦到人类头发的直径。实现 HAPLS 的极高功率、短脉冲特性需要严格的设计验证和高度细微的光束传播能力。
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利用物联网优化健身设备性能：Life Fitness 案例研究
Life Fitness 力健是全球健身器材制造领域的领导者，在确保心血管和力量设备的可靠性和安全性方面面临着重大挑战。该设备广泛使用圆柱形衬套和滑动轴承将高径向载荷从旋转轴传递到支撑结构。为了实现可靠性目标，准确确定衬套和轴之间的接触压力至关重要，以确保衬套磨损率在可接受的限度内。套管目录和赫兹公式等传统方法用于预测这些压力。然而，这些方法未能考虑轴和衬套之间的轴向不对中，这可能导致极高的不均匀压力分布，从而难以确保设备的使用寿命和安全性。
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ABB 瑞士有限公司利用 Icepak 软件增强电力电子技术
ABB 瑞士有限公司是电力和自动化技术领域的全球领导者，其 HiPak 模块面临着重大挑战。这些模块用于从牵引变流器到电机驱动的各种应用，需要不同的冷却系统来消除绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 和二极管散发的热量。冷却系统差异很大，因此 ABB 预测最高封装温度以确保可靠性和正常功能至关重要。我们面临的挑战是找到一种解决方案，能够准确预测 HiPak 模块-热交换器耦合系统的温度场，并提供可靠的方法来找到最佳热交换器配置。
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三星电子：利用 ANSYS 仿真增强热设计和分析
三星电子公司的 IPT 小组专门从事半导体封装的热设计和分析。他们的主要产品组包括用于移动产品的微处理器、显示驱动IC、智能卡和显示面板处理器。 IPT 小组负责引线框架、球栅阵列 (BGA) 和卷带自动键合 (TAB) 封装的分析，以及新封装设计的开发。然而，随着对更复杂的系统级封装 (SIP) 和层叠封装 (POP) 设计模块的需求增加，对更准确、更易于使用的仿真解决方案的需求变得显而易见。 IPT 团队面临的挑战包括详细建模、类型多样性、维护器件完整性及其电气性能，以及使热软件可供非热工程师使用。
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Trek Bicycle Company 利用物联网增强产品开发
Trek Bicycle Company 是自行车设计、制造和分销领域的全球领先者，在保持行业竞争优势方面面临着重大挑战。该公司的成功取决于其推出满足严格强度和刚度要求的创新产品的能力，同时遵守关键的产品发布期限。一个具体的挑战是加快自行车的市场发布，该自行车的组件由铝制转向管和环氧树脂粘合剂粘合成复合材料叉，并用螺栓固定在轮轴上。装配的复杂性以及对设计和制造精度的要求对满足所需的上市速度构成了重大障碍。
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ANSYS 仿真工具彻底改变了 Mohyi Labs 的无翼无人机开发
Mohyi Labs 是无人机技术领域的先驱公司，在开发无翼无人机时面临着重大挑战。该公司正在研究一种新型的管道反涡径向叶轮推进技术，但设计优化过程被证明是一个主要障碍。在ANSYS介入之前，这个过程需要相当程度的侦探工作，严重依赖间接方法来推断起作用的无形力量的特征。虽然这种方法在早期阶段是成功的，但它非常耗时，显着增加了难度，并增加了开发成本。 Mohyi Labs 认识到需要先进的物理模拟才能达到其项目所需的精密工程水平。然而，直到最近，这些先进的模拟还仅限于大公司、学术界和军事用户。
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利用物联网在制药业中有效扩大药物规模：Dr. Reddy’s 案例研究
制药行业充满了众多挑战，从药物输送到设备设计优化和规模化问题。原材料成本的增加以及在正确的时间无法获得正确的原材料给满足严格的产品交付期限带来了重大问题。 Dr. Reddy's 是一家全球制药公司，面临这些挑战，并寻求探索工程模拟来有效解决这些挑战。该公司与 ANSYS 合作，利用其在该领域的专业知识，旨在通过在每个尺度上执行稳态和瞬态仿真来开发精确的放大条件。他们试图从一种尺度到另一种尺度研究速度分布、混合时间和物种浓度等参数。
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利用 IoT 彻底改变换热器设计：GEA Ecoflex India Pvt. 案例研究有限公司
GEA Ecoflex 印度列兵。有限公司是全球工程联盟集团的一部分，在竞争激烈的热交换器领域运营。该公司面临的主要挑战是加快产品开发流程，同时确保热交换器满足客户的安全、空间、环境问题、结构完整性和国际标准的技术规范。该公司需要缩短原型设计时间，以便首先向市场交付创新产品并发展业务。换热器是众多行业的重要元件，必须为使用换热器的公司提供卓越的投资回报、可靠的运行并降低维护成本。
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SilMach：利用 ANSYS Multiphysics 提高 MEMS 器件效率
SilMach 是一家年轻的 MEMS（微机电系统）设计、仿真和原型研发公司，总部位于法国贝桑松，在产品开发过程中面临着重大挑战。 MEMS 设备的原型设计是一个昂贵的过程，需要在制造之前进行精确的模拟，以确保设备按设计运行。这些设备的复杂性需要复杂的耦合物理分析工具来准确预测其性能。我们面临的挑战是找到一种解决方案，能够处理在阵列中创建传感器和执行器所涉及的复杂物理现象，并在投入制造之前预测其性能。
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仿真有助于开发更快的轮胎平衡机
Hennessy Industries 是一家国际售后市场车轮服务制造商，面临着设计轮胎平衡机框架的挑战，该框架可以在更短的时间内平衡汽车车轮。新设计的尺寸、形状和重量必须与旧机器大致相同。研发团队需要减弱平衡周期开始时框架产生的噪音，以便机器的传感器能够确定是否存在不平衡。为了实现这一目标，Hennessy Industries 与 QuEST Global 合作，该公司提供广泛的工程解决方案。
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流动模型证明飓风破坏是由风而非水造成的
位于新奥尔良市中心和庞恰特雷恩湖之间运河上的一座钢制仓库建筑在卡特里娜飓风期间受损。保险公司声称，两处墙壁被向外推的损坏与水有关。由于保险只承保风灾，索赔被拒绝。 TRC Companies, Inc. 代表存储大楼业主，面临着证明损坏是由风而非水造成的挑战。应用与力和风速相关的方程的传统方法不会包含有关建筑物形状的信息，也不会考虑通过建筑物内敞开的门流动的空气。 TRC 认为，对建筑物上的压力进行更准确的模拟将提供更有说服力的证据，证明损坏与风有关。
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使用 ANSYS SpaceClaim 进行高效 CAD 设计：钢坯设计案例研究
Steven Aguirre 是一家小型工程公司 Billet Designs 的所有者，他面临着平衡业务各个方面的挑战，包括产品设计、营销、订单履行、销售、制造和一般产品线开发。他的主要任务是为饮料种植者设计二氧化碳分配器，目的是在通常较短的产品开发周期内有效利用有限的资源，同时创造最佳产品。几年前，阿吉雷将他的业务模式转向外包组装、订单履行和库存管理，使他能够专注于产品设计。他拥有使用流行的 2-D 和 3-D CAD 工具的经验，但他需要一种更有效的方法来创建 3-D 模型并快速进行更改。他尝试过的工具要么太麻烦，要么不够充分，使得速度和效率成为重大挑战。
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FMC Technologies：使用 ANSYS Mechanical 和脚本评估海底石油和天然气设备的累积损坏
FMC 技术印度列兵。 Ltd. 面临着设计能够承受高压和高温领域的海底石油和天然气设备的挑战。该设备必须符合 ASME BPVC VIII 第 3 部分的要求，该标准要求设备的累积损坏低于 1。石油开采深度的增加意味着海底组件的结构载荷要求不断增加，但也存在空间不足的问题。以及这些部件的重量限制。为了减少过度设计并促进价值工程，工程师需要可视化每个组件的损坏分布。然而，他们使用的 ANSYS Structural 技术没有绘制损坏图的方法。面临的挑战是使用 ANSYS 的脚本功能开发定制方法。
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Astec Industries 使用 ANSYS ICEM CFD 优化热拌沥青设备
Astec Industries 是热拌沥青设备和土壤修复设备的领先制造商，在设计和制造过程中面临着多项挑战。该公司最初使用仅用于制造的 CAD 模型，这导致了非常复杂且不完美的装配。他们需要快速生成参数研究以确定关键设计变量，但受到结果时间尺度要求的限制。此外，大多数模型的细节规模存在巨大差异，这使得设计和优化过程进一步复杂化。
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拖拉机设计中的虚拟建模：纽荷兰案例研究
大型拖拉机需要由五个独立模块组成的复杂冷却系统。每个冷却模块专用于发动机的五种不同流体系统之一，包括自己的热交换器，并由主发动机风扇额外冷却。拖拉机的主要目标是支撑自身以及其所带的任何附件（如割草机或犁）的额外负载。这需要设计工作专注于最大限度地提高发动机功率输出和冷却组件的效率，同时优化发动机舱内所有组件的位置，以便为发动机和冷却系统模块提供足够的空气。对于 CNH 来说，此设计过程通常仅包括对各个组件（例如每个冷却模块）的深入分析。没有简单的方法可以将发动机舱内组件布局的影响以及整个系统中每个模块的气流分配纳入其中。CNH 使用的替代方案是开发和测试多个原型，以平衡冷却和空间需求，尽管这既昂贵又耗时。
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割草机性能和降噪的工程仿真：VIKING GmbH 案例研究
VIKING GmbH 是 ANDREAS STIHL AG & Co. KG 的子公司，是一家包括割草机在内的园艺设备制造商。该公司致力于不断提高割草机的性能，特别是在割草性能和噪音排放水平方面。然而，该公司在了解割草机甲板内的空气动力学方面面临挑战。割草机的弯曲双刃刀片会产生高度不稳定的气流，导致涡流周期性地撞击滑槽壁，影响噪音排放水平和捕捉性能。叶片的快速旋转、不稳定的压力以及甲板内气流速度的高波动产生了复杂的气流，使得传统的开发和测量方法几乎不可能实现。该公司需要找到一种方法来提高捕捉性能，同时满足室外噪音排放法规。
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Banco Products India Ltd.：利用物联网减少物理原型制作
Banco Products India Ltd. 是发动机冷却系统和密封垫片等设备的领先制造商和供应商，在散热器的开发过程中面临着重大挑战。散热器是汽车发动机冷却系统的关键部件，由于车辆的多样性，其设计必须满足各种条件。散热器的复杂几何形状包括散热器芯中带有数千个凹坑的几片薄片，需要满足冷却性能和强度要求。这种复杂性使得模拟变得困难。此外，散热器的性能通常由冷却液出口温度决定，Banco设计了多种类型的散热器以满足各种车辆的冷却要求。对每个设计进行物理测试不仅耗时而且成本高昂。
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利用物联网优化游艇性能：新西兰队案例研究
在竞争激烈的游艇世界中，特别是在美洲杯这样的赛事中，几何形状的最小变化都会显着影响船只的性能。新西兰队 (TNZ) 面临着在不完全依赖物理测试的情况下优化游艇设计的挑战。这是因为，对性能影响很大的关键空气和水流是不可见的，因此很难理解某些性能水平背后的原因。此外，传统的游艇设计过程可能是一个成本高昂且耗时的试错过程。每次设计迭代通常都需要构建原型，这可能花费数万美元，并且需要数月的时间来构建和测试。 TNZ 设计师的任务是分析最关键部件的数百种潜在设计，以从上一代船舶中获得最大性能。
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ANSYS DesignSpace 帮助 Motoman 提高机器人效率
Motoman 是一家领先的机器人公司，面临着设计新系统 MotoSweep O 的挑战，该系统将在动臂和立管系统上安装 6 轴机器人。该系统旨在以线性、旋转或面向配置的方式从上方为多台立式和/或卧式机器提供服务。该系统的旋转臂旨在同时到达所有机器，从而释放大量的占地面积。用于仰弧焊的现有伺服绞架系统将被替换为也可以处理物料搬运的系统。新系统旨在减少吊臂的质量，增加整体有效载荷，并允许在吊臂上安装比现有最大重量 280 公斤更大的机器人。该团队还致力于解决吊杆主驱动组件中的齿隙问题，该问题会导致机器人到达其程序点时吊杆晃动，从而增加机器人的稳定时间和 MotoSweep O 的循环时间。
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使用 ANSYS 复合材料功能减轻豪华超级游艇的重量
当一艘豪华超级游艇的初始设计重量比预期重量高出约 300 吨时，这艘豪华超级游艇的设计师面临着巨大的挑战。高品质超级游艇经过完美设计，确保在困难的海况下具有出色的操控性，同时将最大功率与减少排放相结合。为了实现这种卓越的性能，通常需要使用碳复合材料等轻质高强度材料。设计师们寻求AR工程师的专业知识来寻找减轻游艇重量的方法。工程团队的任务是研究碳复合材料在游艇船员和维修人员使用的多个检修门中的使用情况。他们使用 ANSYS Composite PrepPost 来确定可行性并优化复合材料设计。
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NEM Energy 的创新太阳能系统：案例研究
NEM Energy bv 的聚光太阳能发电 (CSP) 系统面临重大设计挑战。 CSP 系统使用镜子或透镜将阳光集中到一个小区域，以驱动连接到发电机的热机。关键的挑战是提高 CSP 镜子的刚度。这对于确保尽可能多的反射光被引导到目标（称为接收器）而不产生成本溢价至关重要。刚度至关重要，因为距离塔 380 米处的定日镜仅 1 度的旋转误差就会导致 6.6 米的跟踪误差，这意味着反射光从距离塔上的预定目标 6.6 米处传递。
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Meopta 通过无缝光线追踪提高生产力
Meopta 提供全方位的内部光学和光子学服务。 Meopta 的许多客户都在快速发展的半导体市场中，其中精度至关重要。然而，数量也是一个关键优先事项，因为可行的大规模生产意味着保持低成本和高性能。对于 Meopta 向这些客户提供的设计，其工程师必须找到最有效的方法来优化产品功能，同时不影响客户的盈利能力。
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TibaRay, Inc.：利用物联网彻底改变放射治疗
TibaRay, Inc. 是一家初创公司，旨在设计用于癌症治疗的下一代放射治疗 (RT) 系统。现有的 RT 系统面临重大挑战，包括对正常器官的附带损害、需要更高的准确性/聚焦、运动控制以及成本和可及性问题，特别是在发展中国家。 TibaRay 提出的产品 PHASER 旨在解决这些挑战。然而，如果没有详细而准确的工程模拟，PHASER 的设计就不可能实现。现有 RT 系统的具体挑战之一是患者运动，这限制了治疗的准确性。尽管现有 RT 系统在一定程度上实施了运动管理，但 PHASER 的目标是快速提供治疗剂量，从而基本上消除运动的影响。为了实现这一目标，需要设计新颖的射频元件，并需要进行电磁和热仿真。
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Aditya Birla 科技公司稳定漂白粉反应器的工艺改进
Aditya Birla Science and Technology Company 在稳定漂白粉 (SBP) 制造过程中面临着重大挑战。该工艺涉及通过向 SBP 固体床通入氯气来对熟石灰进行氯化。然而，该公司每批次损失了大约 60 公斤固体，其中包括产品、反应物和中间化合物。这些损失导致了严重的时间和成本效率低下。目标是在不对 SBP 工厂进行重大改造的情况下最大限度地减少这些损失。面临的挑战是确定可以改变的工艺参数以提高工艺效率。然而，作为一个闭环系统，现场物理测量很难进行。
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利用物联网优化海上石油分离：Natco Group, Inc. 案例研究
随着海上油田服务的需求持续增长，NATCO Group, Inc. 面临着为海上平台生产石油的客户优化诱导气浮 (IGF) 系统性能的挑战。 IGF 系统利用气泡捕获油和固体，以便与废水分离，但由于甲板空间和重量限制，在立式水处理船上效果不佳。这些垂直系统通常会导致气泡分布不均匀，从而降低分离过程的效率。此外，用于改进系统的传统物理测试方法成本高昂、耗时，并且缺乏对设计有效或无效原因的清晰洞察。
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Navatek Ltd. 利用 ANSYS CFX 增强海洋流体动力学
Navatek Ltd. 是研究、开发和部署创新、先进船体设计及相关技术的领导者，在测试过程中面临着重大挑战。由于比例效应，传统的比例模型测试方法被证明是耗时、昂贵且不可靠的。这些过程所涉及的物理场的复杂性，包括瞬态、过渡湍流、具有自由表面的多相流，增加了获得可靠和准确结果的难度。这种情况需要一种更高效、可靠且更具成本效益的解决方案来测试其船体设计。
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