青岛四方车辆研究所有限公司

    青岛四方车辆研究所有限公司（以下简称“四方所”），隶属于中国北车股份有限公司，是轨道交通行业车辆专业研究所，是轨道车辆关键系统技术和产品的重要供应商。四方所实施“技术研发和技术产业化发展并举”的发展战略，重点发展轨道车辆电气、减振、钩缓、制动、工程装备核心产业以及基础技术研究与行业技术支持等业务。

业务挑战：

(1)  在引进MSC CAE软件前，四方所前处理软件与求解器无法实现无缝集成。

(2)  轨道车辆行业牵引传动系统、制动系统、悬挂系统及钩缓系统等核心部件在动车、地铁等轨道列车运行中承受较为剧烈的振动及冲击，如何通过随机振动分析直接预测部件的焊接接头的实际寿命，特别是整个部件损伤云图是急迫需要解决的问题。

(3)  迫于产品设计周期的压力，如何采用快速建模、快速求解技术以及结构拓扑优化技术来缩短评估周期、产品改进周期是我们迫切需要解决的问题。

解决方案：

(1)  采用Patran建立统一的前后处理平台，与多种求解器实现无缝集成。

(2)  采用MSC.Nastran作为结构有限元分析工具，解决轨道车辆核心部件的振动及冲击工况刚强度分析问题。

(3)  采用MSC.Fatigue作为结构疲劳强度分析工具，解决轨道车辆核心部件的实际寿命和损伤云图显示问题。

(4)  提供基础培训+工程导向培训，教会用户使用MSC CAE产品的建模、求解和结构拓扑优化等功能，缩短产品评估周期和产品改进周期。

成果：

(1)  使用MSC CAE产品，四方所真正实现了前后处理与求解器的无缝集成，并将仿真计算完全融入到研发产品的全部过程，从概念产品初步仿真直至虚拟试验仿真。

(2)  使用MSC CAE产品，四方所掌握了轨道车辆核心部件静强度、动强度和疲劳强度的分析能力，并能够快基于概念模型的仿真结果快速提出改进设计方案。

(3)  基于MSC CAE产品，四方所实现了产品仿真分析的流程化，减小了产品研发周期的压力。

客户评价：

    “近年来，四方所已经具备较为完毕的仿真团队，并聘请了Bombardier前资深仿真分析专家Stefan。通过使用MSC CAE产品以及多年产品开发的磨合，四方所的设计师与仿真分析师已经完全信任，很少出现相互质疑并需要提供额外计算证明的问题。另外，四方所具备非常好的试验条件，通过多年的仿真计算和试验结果的对比研究，产品的计算结果和试验结果往往具有良好的一致性。”