Altair Inspire 用新型輕質鋁型材開發玻璃欄杆
客戶故事
義大利建築組件供應商 Faraone Srl 的任務是設計一種新的全玻璃欄杆，該欄杆底部有一個特殊的鋁型材，以將玻璃結構固定到位。 為了節省開發時間、材料和生產成本，同時提高鋁型材的剛度這一具有挑戰性的目標，Faraone 的開發工程師尋找新的設計策略和特殊的優化工具來幫助實現這些目標。 他們通過 Inspire 找到了解決方案。 該公司通過不斷投資於最先進的分析工具、技術研究和開發新的創新產品，鞏固了其在市場上的領先地位。 設計在所有新的 Faraone 產品中都發揮著重要作用，設計師和工程師團隊合作，為每款新產品尋找更智能的解決方案。
“改變開發產品的方式有時很困難，而且需要時間，但它總能給我們帶來挑戰自我的動力”，首席執行官 Flavio Faraone 說。 “Altair 認真對待我們的挑戰，我們共同努力建立一個有利於整個 Faraone 團隊的設計流程。 我們使用 Altair 和 Inspire 獲得的整個體驗完全令人滿意，因為我們創造了更好的產品，獲得了更多的專業知識，而且我們還可以將環境考慮在內。”
在設計過程中的 Inspire
欄杆等建築組件的設計可能具有挑戰性，因為設計不僅要好看，還必須滿足多項安全要求和標準。 此外，所有設計都必須在盡可能短的時間內完成。 為了應對這些挑戰，Faraone 的工程師、建築師和設計師一直在尋找能夠縮短設計和測試週期的解決方案。
Faraone 結構工程主管 Gabriele Romagnoli 負責產品開發和測試。 在一個典型的開發過程中，Romagnoli 和他的團隊會收到來自設計團隊和建築師的初始設計提案。 在對設計草圖進行評估後，零件的工程開發必須關注厚度、材料等方面，使原始形狀盡可能接近原始草圖。 在 Faraone 最近的專案中，工程師們選擇了一條新的開發路徑。 這次工程團隊從零開始，使用模擬和優化來驅動設計。 他們首先創建了一個簡單的輪廓，並使用它在 Inspire 中執行輪廓的拓撲優化。 優化結果啟發了最終設計，設計團隊對其進行了完善，最後在 Inspire 中進行了驗證。
典型的優化過程遵循以下步驟： 設計空間的創建以及載荷和邊界條件的應用。 優化工具使用輸入來提出最佳結構。 該設計方案提供了輕量化和結構效率的最佳組合。 隨後，零件被快速細化以定義最終形狀，然後再次使用 Inspire 對其進行分析以驗證其結構性能。
由於安全在建築結構中至關重要，因此工程師在優化結構時通常會應用額外的安全因素。 在這種情況下，Romagnoli 將載荷增加了 1.5 倍。 這意味著在某些情況下，工程師每米施加 300 - 450 公斤的載荷。 從靜態分析開始，然後進行屈曲分析，以檢查輪廓是否可能遭受局部屈曲。 輪廓的設計驗證考慮了撓度、應力和屈曲。 由於這些標準，所有產品都必須經過物理測試以確認模擬結果。 借助 HyperWorks 和 Inspire，Faraone 的工程團隊可以在內部處理所有模擬，除了提供可靠結果的軟體外，還可以幫助工程師比以前更快地獲得可測試的產品。
與 Inspire 合作的好處
Inspire 不僅有助於節省時間並減輕重量和材料：與市場上可用的其他解決方案相比，其他優勢（例如快速學習曲線）變得顯而易見。 “我發現 Inspire 是一個非常快速的學習工具，它非常易於使用，因為它對用戶非常友好。Inspire 的偉大之處在於，設計師、土木工程師和建築師還不太熟悉優化和模擬技術，也可以使用。我選擇 Inspire 是因為它非常人性化的介面，以及準確的分析結果，”Gabriele Romagnoli 說。
Inspire 幫助減少了大約 20% 的型材重量，並且考慮到該專案中使用的材料是鋁，這顯著降低了成本。 在優化前重約 7 公斤的線性儀表上，Faraone 可以節省約 1.5 公斤。 即使只計算節省的材料，Inspire 已經在我們使用它的第一個專案中得到了回報。 Romagnoli 證實：“我會說 Inspire 的投資報酬率非常出色，我們對結果非常滿意。我可以比較 Inspire 的各種結果，我可以自己解決幾乎任何模擬任務，而且在這軟體中幾乎更容易處理所有分析。”
關於 Faraone
鋼和玻璃樓梯和帷幕牆是 Faraone Srl 生產的最知名的產品。 Faraone 是最早採用點固定玻璃系統創新技術的公司之一，並迅速成為該領域的領導者。 通過對技術研究的持續投資、產品線的開發和對服務的特別關注，遵循全面質量模型，這一地位得到了加強。 熱情、持續性和專業精神是 Faraone 為其合作夥伴提供的基本品質。
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優化流程，第1步，鋁型材的設計空間
優化流程，第2步，優化鋁型材
優化流程，第 3 步，優化輪廓驗證結果
行業
建築/建築組件
挑戰
為玻璃欄杆開發一種新的輕質鋁型材，具有更高的剛度、更短的設計時間和更低的生產成本
解決方案
一款設計軟體中的結構優化和驗證 – Inspire
結果
- 重量減輕 20%
- 降低生產成本
- 縮短開發時間