admin 2008-10-2 00:21
Hydril公司采用DesignSpace进行协同工程分析
Hydril公司是石油工业设备的主要供应商，自1993年以来，其工程师就使用有限元分析工具进行基本的初级分析。利用ANSYS公司的DesignSpace软件，Hydril的工程师们可以在设计开发的早期用很短的时间确定出存在的问题，进而优化设计。DesignSpace也将Hydril的分析人员解放出来，使他们集中精力解决更复杂的问题。
[b]关键工具 [/b]
FEA在Hydril公司开发套管、管接箍、接头、井喷防护装置、压力控制系统、防波动装置、水下钻探系统和其它产品中起着十分关键的作用。深井设备要在高温、高压下输送油气，为避免重大经济损失及环境灾难，对设备的可靠性有极高的要求，Hydril公司先进的设计确保了一些世界上最深油井的完整性。FEA对取得ABS、DNV这样的管理机构的设计验证也是非常有用。
近年来，适应石油工业复苏的需要，Hydril公司也在不断地发展。在过去的三年内，公司员工从800人增加到1600人，技术中心的设计工程师从30人增加到超过100人。
在技术中心，设计工程师和分析人员以前采用的是大多数公司中用的传统的方法进行信息交流、完成任务：工程师们在
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系统中完成部件的设计，然后用IGES、SAT、STEP等格式将
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文件传递到FEA系统中。分析人员再从中提出几何数据，加上材料特性和其它的信息，建成FEA模型，进行分析，最后把计算结果交给工程师。
这种工作方式在公司规模不大时是可行的，但随着设计工程师的增加，会使分析部门超负荷，延长周转时间。设计师们有时要几天的时间才能等到一个分析结果。
[b]消除分析滞后 [/b]
为改变这种状态，1997年Hydril公司开始对集成在
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系统中的FEA软件进行调研，使设计师们可以自己进行基本的分析。经过对几种商业软件的对比，Hydril公司选择了ANSYS公司的DesignSpace。其实Hydril的分析部门使用ANSYS软件已经用了15年了。
Hydril的高级研究工程师Thomas Walsh博士说：“DesignSpace的界面是我们在市场上见到的所有软件中最直观、最好用的。在分析向导中，程序通过提示求解所需的信息引导用户完成分析。只需很少的培训，我们的设计工程师们就可在几小时内掌握使用。另外，程序与我们常用的
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软件集成得很好;还有个很棒的自动报告生成系统。其实，我们经理觉得只报告生成这一个功能就值我们买整个软件花的钱了。”
“DesignSpace在简单的分析过程中提示用户要输入哪些信息，如：材料特性、载荷和支承等。程序可施加一些实际的载荷，如螺栓载荷、销钉约束等，可以对这些问题进行正确的处理。对于我们的设计工程师们来说，别的软件都不如DesignSpace好用。”
Hydril新的设计分析流程是由设计工程师们用DesignSpace 进行基本的简单的线弹性分析，而分析人员采用ANSYS进行更高级的分析，如多物理场模拟。这个新流程能让设计工程师们在将模型交给分析人员进行更详细的分析前就能解决一些初步的问题。
利用DesignSpace 的自动报告生成功能，在设计分析流程中可自动生成文档。分析人员在进行详细分析前，可以通过公司的局域网看到部件初步分析的结果，从而能较早作出决定。Walsh博士说：“我们重新安排设计工程师和分析人员的合作关系，是为了合理配置分析人员减轻分析人员的负担。”
[b]节省资源 [/b]
原来需几天才能得到的结果现在只用几分钟就解决了，这大大节省了时间。“我们也为分析部门节省了时间，因为，分析人员可将DesignSpace 中生成的模型读入到ANSYS中。”
“DesignSpace 中的自动报告生成功能的确是很省时的。我们的设计人员和分析人员为写内部的工程分析报告、准备证明文件以及其它一些代理商和客户要求的文件要花很多的时间。而DesignSpace生成的报告是以HTML格式的工程报告，其中还有结果图等，可以自动将材料特性、环境条件、计算结果以及设定的精度加到报告中,完全符合我们的文档要求。”
用DesignSpace的形状优化向导功能可以进行拓朴优化。“我们觉得在减轻零件重量方面，尤其是公司对海上设备减重20-30%时，特别有用。”
[b]无形效益 [/b]
使用DesignSpace后，公司也得到了无形的效益，尤其是在改进设计人员和分析人员之间的合作关系上。通过DesignSpace进行合作，分析人员成为工程师们的指导者，成为产品开发过程中的合作者而不是设计的“最终评判者”。
用DesignSpace进行FEA分析，工程师们也可对不同的设计方案进行比较以改进设计，可更好地把握产品的性能。在设计早期发现的问题也容易修正，这样既省时又省钱。
Hydril公司也把DesignSpace 软件看成是设计工程师们很好的工具。软件进行的快速分析使设计师们能更好地把握部件在载荷作用下其应力的分布。
Walsh博士说：“DesignSpace 带给Hydril 公司最大的效益恐怕是使公司在竞争激烈的石油设备市场中长期保持领先地位成为可能。我们一直在想办法改进我们的流程，给我们的员工找到最好用的工具。就此而论，DesignSpace 使我们能在不断降低成本、缩短产品面市时间的同时保证最好的产品质量，这正是客户对Hydril的期望。”