Haver & Boecker Niagara公司利用MSC Apex的Python脚本和自定义功能，将建模和仿真时间减少了40％，与MSC Nastran求解器完全兼容，允许15年的数据保留。

“在使用MSC Apex之前，从二维草图开始，通过中间铺面到模型创建的过程可能需要2到3周的时间。使用Apex之后，我们可以在不到一周的时间内从3D CAD直接获得完整的有限元模型，不需要先创建二维草图。通过脚本和自定义功能， MSC相关团队一起开发，将满足特定需求成为了可能。”

—— Jansem Sasso Nogueira

开发工程师, Haver & Boecker Niagara

如果您是矿业工程师，而您的设备已经被损坏。您一定很清晰的知晓该设备如果不是因为岩石和泥土而损坏的，那么造成损坏的原因就是机器本身，因为它有大量的大型运动零件， 一直在剧烈晃动和振动。

无论哪种方式，您所使用的工业采矿设备都必须继续在这种恶劣的环境中工作——并且不能损坏，俗话说，时间就是金钱–机器损坏的每一分钟，都会损失金钱。因此，在设计新的工业采矿设备时需要进行大量工程设计，以使其能够适应这种严酷的环境。值得庆幸的是，MSC Apex能够胜任这一任务，与传统工作流程相比，将这一重要工作流程的速度提高了40％。

图 1: 振动筛组件的CAD模型

挑战

为采矿业设计新的振动筛是一项复杂的任务。这些设备承受的载荷较大，工作时，机器的加速度将提高到6g。此外，由于其结构尺寸的原因，振动筛有几个固有频率，必须以一定的安全系数使其远离工作频率，这需要非常精细的设计和分析工作。

驱动系统在振动筛结构上施加周期性的载荷，因此在设备的质量、刚度和应力之间找到平衡至关重要，这样可以防止过早疲劳失效，并为客户提供可靠且具有成本竞争力的设备。由于振动筛是由成千上万个紧固件将数十个零件固定在一起组成的，因此不可能对每个组件单独执行有限元分析（FEA）。而整机的有限元模型必须一起创建和求解，是一个非常耗时的过程，并且由于有限元模型的太大，可能难以找到并修复错误。

多年来，传统的设计振动筛的方法已被证明是可靠的，但它并不是一个快速的工作流程。传统方法是：Haver＆Boecker Niagara的工程师从二维草图开始，草图用于在CAD软件中构建简化的几何图形。然后将此几何图形导出到预处理软件，在使用MSC Nastran求解有限元模型之前，先划分网格、设置连接器、载荷和边界条件等预处理。经过几次模拟，最终设计被带回CAD软件，以构建最终3D模型并开始详细的工程过程。

这种线性工作流程使新设计的开发时间相当长。最重要的是，大部分时间和精力都花在创建简化的几何图形和高质量的网格上– Haver＆Boecker Niagara工程师希望使用MSC Apex能够加快速度，旨在使用MSC Apex得以减少整个产品开发周期，同时允许执行更多的设计迭代以得到更好的设计。

在评估MSC Apex时，另一个重要要求是选择可以与之前的仿真工具完全集成的软件，这样Haver＆Boecker Niagara可以保留其15年的有限元数据库，而不必将所有这些旧数据转换成另一种格式。

解决方案

Haver＆Boecker Niagara的开发工程师对MSC Apex和他们以前使用的预处理软件进行了基准测试，发现通过使用删除特征、几何清理、中间面提取和直接建模工具显著地缩短了建模时间。

图 2: MSC Apex振动筛模型

第二个深入人心的功能是MSC中的Python脚本和自定义功能。在评估过程中，MSC相关团队直接与Haver＆Boecker Niagara工程团队合作，开发了可满足特定需求的定制python脚本。最终，随着团队对这些功能的熟悉，帮助他们重新设计了流程，使Haver＆Boecker Niagara的工程师可以在与3D模型和FE模型几乎同步的进度上工作，从而节省了大量时间。

图 3: 振动筛模型在MSC Apex中的特写

新的工作流程不仅缩短了开发时间，而且还为工程师提供了更多机会来迭代设计，优化设计并得到更好的产品。整个过程都通过数值模拟和实验测试进行了验证，数据显示，其精准度与之前无二。

图 4: 振动筛模型的动态加速度结果

MSC Apex的另一个优势是与MSC Nastran完美兼容，这使Haver＆Boecker Niagara的工程师可以继续使用和扩展其15年时间里采用MSC Nastran解决方案的数据库，包括快速、并行解决大型动态问题的解决方案。

结果

凭借MSC Apex的开创性功能，Haver＆Boecker Niagara的工程师能够节省40％的传统重型筛分机的开发时间。以前需要花2到3周才能开发出的可用于求解器的网格模型，现在可以在不到1周的时间内建成。友好的图形用户界面、自定义脚本以及高效的几何和网格编辑功能均为此项改进提供强有力的支持。

“我们的工程师现在期待使用MSC Apex优化其产品组合中的更多产品.”

——Jansem Nogueira & Paulo Totti,

开发工程师, Haver & Boecker Niagara