无人驾驶货运直升机公司 Range Aero 将开发时间缩短 40%

在将 3DEXPERIENCE Works Simulation 与 SOLIDWORKS 集成后,Range Aero 成功将设计周期缩短 30%、将原型制造成本降低 40%,并将起落架重量减轻 18%。

挑战

开发自主货运直升机(同轴旋翼无人机),用于快速、经济地进行商业和军事运输,加快上市时间。利用高级仿真工具分析复杂的物理行为,从而消除耗时且成本高昂的设计和原型迭代。

解决方案

用 SIMULIA Abaqus® 高级仿真工具替换 Siemens Simcenter® 仿真软件,分析几何、材料和接触非线性问题,代替冗长、昂贵的原型迭代。

成果

  • 开发时间缩短 40%
  • 研发成本降低 30%
  • 原型制造成本削减 40%
  • Jestar 滑轨起落架重量减轻 18%

客户案例 - 第一部分

RangeAero Private Limited 是一家总部位于印度的公司,主要为区域商业和军事运输开发创新的无人驾驶自主货运直升机。同轴旋翼的 RangeAero 直升机由地面人员驾驶和控制。这些特点可为在区域内运输较少数量的货物提供许多优势,包括对基础设施和人类飞行员的依赖度更低、操作灵活性更高、速度更快、负载能力更优、操作成本更低以及排碳量更少。

SOLIDWORKS 客户案例内容

该公司在设计旋翼飞机时遇到了几项特殊的工程挑战,其中包括复杂的机械和空气动力学特性,这是由于旋翼、机身和周围空气之间的相互作用产生了非定常气动载荷,因而造成不必要的振动和噪音。在设计结构时,还必须考虑到旋翼叶片的柔韧性以及飞机结构对非定常气动载荷的动态响应。此外,为了实现最佳的性能和效率,必须确保旋翼直升机体积轻便小巧。这又给该公司带来了一项巨大挑战,因为减小旋翼直升机的重量和尺寸不免会影响到其结构的完整性、稳定性和可控性。

RangeAero 使用了 SOLIDWORKS® 白金版设计和分析软件进行设计建模和基本的线性静态应力分析。该公司还使用了 Siemens Simcenter® 仿真工具。当 RangeAero 需要高级非线性仿真工具的强大功能来快速、经济地开发其产品时,该公司将其 Siemens 工具替换为 SIMULIA Abaqus 高级仿真工具(3DEXPERIENCE® Works Simulation 解决方案产品组合中的产品),因为 Abaqus 可以解决与开发旋翼飞机相关的所有非线性问题。

RangeAero 首席执行官 Arpit Sharma 表示:“使用 Abaqus 能够仿真复杂的机械行为,包括非线性材料行为、几何非线性行为和接触力学行为。通过与其他软件工具(特别是 [SOLIDWORKS] CAD 软件)相集成,他们还简化了设计流程,减少了完成分析任务所需的时间和工作量。”

Abaqus 可仿真非线性材料的行为,包括塑性、粘弹性和损坏。这对于模拟在应力下表现出复杂行为的材料(如聚合物、复合材料和金属)的行为特别有用。在设计复杂的航空航天系统时使用 Abaqus 解决方案,可减少设计迭代次数。就我们的第一款产品而言,我们经过 3 次迭代和为期 8 个月的开发完成该产品,这比仅依靠物理测试所需的 5 次迭代减少了 40%。

Arpit Sharma
Arpit Sharma
联合创始人兼首席执行官

相关资源

使用高级工具促进复杂仿真以优化性能

借助 Abaqus 高级仿真工具的强大功能,RangeAero 能够模拟影响旋翼飞机性能的所有不同类型物理现象的影响,其中包括非线性结构分析、旋翼动态分析、起落架上的动态跌落仿真、非线性接触分析和非线性材料(复合材料、碳纤维、合金等)分析(包括塑性、粘弹性和疲劳分析)。

此外,Sharma 补充说:“Abaqus 可自动化许多在设置和运行仿真时所涉及的任务,它们繁琐且耗时,例如网格化、边界条件和后处理。”这样就腾出了时间来专注于设计过程的其他方面,例如优化和验证。

节省时间和资金,在市场竞争中制胜

“Abaqus 还有助于在制作昂贵的原型或投入生产之前,在流程的早期发现设计问题。在制造产品之前仿真产品行为可以及早发现并纠正潜在问题,避免代价高昂的延迟和返工。此外,Abaqus 还有助于优化设计,减少材料的使用,从而节省成本,”Sharma 指出。借助 Abaqus,RangeAero 大幅减少了设计和原型迭代次数,将设计周期缩短了 30%,将原型制作成本降低了 40%,并将总体开发成本削减了 30%,同时提前五个月将产品推向了市场。使用 Abaqus 仿真工具后,RangeAero 可超越设计验证并优化设计。

要在快速发展的无人驾驶飞机[即无人机]行业中占据优势,公司必须打造优质的创新产品,并抢先将其投向市场。Sharma 总结道:“RangeAero 必须加快开发速度,并且更迅速地解决工程难题。得益于 Abaqus 仿真工具,RangeAero 正在有条不紊地克服这些挑战,只有更充分地利用这些工具,我们才更有可能在市场竞争中抢占先机,并且成为市场的领导者。”

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