松下环境系统利用HyperWorks 缩短室内空气净化产品的研发周期

解决方案

Ogata的团队建立了一个多步骤计划来分析产品在不同开发阶段的性能。他们开始进行单一组件的跌落测试，然后到几个部件的组合，再到组装产品和包装产品。每一个步骤，该团队都采用了Altair RADIOSS求解器来计算跌落测试的影响。

单一部件

第一阶段，该团队分析单个部件的跌落分析，例如，安装在天花板上的风机面板的跌落测试，如浴室通风干燥机。这个部件在维修过程中会拆除，也有可能会直接掉下来。面板厚500mm，每一面都是由ABS树脂制成，从1米高的高度跌落。

利用HyperMesh创建一个前面板搁置在硬地板上方空间的模型，模拟条件是面板一角掉落下来，撞击地面。工程师利用HyperView来观察结果，动画显示面板跌落时产生了碰撞而引起变形。

HyperView结果显示，在冲击的时候，首先产生角变形，随后整个前面板以菱形状产生变形。

分析结果显示表明，最大应力是在角上产生，其次是过滤网。工程师又修改了面板几个区域内的厚度和形状，其结果模型用于产品设计中，降低了模具开发相关的损失，并缩短了设计周期。

安装在天花板通风机面板的跌落测试          仿真结果表明过滤网一角上的高度集中应力             带有两个电线附件的前面板仿真

带附件的组件

测试的第二阶段，该团队分析了带有两个电线附件和2根20厘米长的用来防止其跌落的导线的前面板。“电线附件的强度是很重要的，”Ogata说，“因为当面板掉落引起导线伸展，因此电线附件由于冲击而破裂，则这种设计则毫无意义。”

在跌落测试后，HyperView以动画的形式展示了分析结果，动画显示当面板全部展开，导线延展到其最长长度时的一个固定点的应力变化，随后的最大应力出现在导线第二次伸展的时候。该团队研究面板的形状、位置和附件数量，从而降低应力，并将结果应用到设计中，加快设计周期，降低试验成本。

几个部件的组合

另一个分析案例是更复杂组件的分析，如加湿空气净化器的水箱，这是由几个部件组合而成，各个部件之间相互连接。ABS盖连接在水箱轴上，并用螺钉固定，因此当容器装满水后，聚丙烯制成的立脚可能受到自身重量的影响而转动。

水箱完全装满以防止水的晃动，测试的跌落高度分别设置为1米和0.6米来模拟手提着水箱的高度，以及0.1米来模拟水箱放下的高度。

分析显示，从1米跌落的冲击导致立脚断开。在0.1米时，立脚几乎全部断开。工程师修改了立脚的形状以避免断开和损坏，然后将其结果应用到设计中缩短评估周期，降低了生产成本。

装配产品

更复杂的分析是一个完整的装配产品，如多种部件组成的桌面加湿器。跌落高度为80里米，符合测试标准的规定，加湿器分别以45°、135°和225°角度跌落。在45°时跌落的时候，最大应力出现在连接面板和框架的孔上。在135°跌落的时候，水箱固定夹产生了一个巨大应力。

该团队修改了夹子的形状，并且找到了减少部件厚度和重量的方法，然后利用这些结果来缩短评估时间，降低试制产品和材料的成本。此外，由高速摄像机拍摄的一款量产的试制产品跌落测试视频和由仿真分析生成的动画匹配度相当好，都显示了水箱弹出、过滤盖飞离的过程。