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全球制造业正面临转型与大变革,仿真赋能技术创新大有可为

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导读:随着全球经济形势的变化,特别是中美贸易战的持续发酵与各类经济政策的变动,全球制造业正面临深刻的转型与变革毫无疑问,2024年将是全球技术与经济挑战交织的重要一年,也将是被载入史记的经济元年。

近期,由于美国前总统特朗普的大选胜利,因此在经济领域,尤其是卡脖子的电子产品领域,给我国经济带来了前所未有的挑战。这次中美贸易关系的变动,尤其是关税政策的调整,带来了我国制造产业链结构的重构,并对国内实体企业,尤其是制造业的供应链与生产方式产生了深远影响。

图源网络

因此,智能制造、结构优化与创新材料的应用成为了解决产业升级和经济转型的关键路径。鉴于此,12月13日-2025年1月19日,由成都市航空航天学会主办,仿真秀承办的2024结构优化与智能制造技术应用报告会将邀请来自我国高校知名教授和企业(或行业)资深的技术专家,将深入探讨结构优化与智能制造在未来制造业中的重要应用与发展趋势。详情见下文:

一、中美贸易战背景下的技术创新挑战

中美贸易战及其对全球经济产生的影响已不再局限于关税壁垒的增加。虽然美国政府在过去的几年中实施了系列加征关税的措施,但更为深远的影响在于全球供应链的重构、产业链的分化以及技术创新的滞后。尤其对于中国这样一个全球制造业大国来说,关税、出口限制以及技术封锁等多重因素加剧了企业在成本和创新方面的压力。然而,正是在这种压力下,中国制造业逐步意识到转型升级的迫切性,并开始加速结构优化与智能制造技术的应用,力求在复杂的国际环境中保持竞争力。

2024年,中美贸易战虽然没有完全停歇,但其对中国制造业的冲击已不再是不可逾越的壁垒。相反,在技术创新领域,越来越多的企业意识到,通过智能制造和先进的结构优化技术,可以有效降低对外部市场的依赖,并推动产业的内循环和自我创新。特别是在新能源储能、复合材料铺丝、涡轮叶片制造、汽车轻量化等关键技术领域,智能制造的引入不仅提升了产品性能,也为应对关税壁垒带来的成本压力提供了有力支持。

技术创新是第一动力

二、结构优化与智能制造技术的关键应用

1、结构参数化与优化设计

结构优化技术是现代制造业中不可或缺的部分,特别是在航空航天、汽车制造和工程机械等领域,通过结构优化可以有效提升产品的性能和可靠性。结构参数化设计作为其中的核心内容,能够根据不同的性能需求,自动调整结构参数,以达到最优设计。例如,在航空航天领域,涡轮叶片的设计就是一个典型的结构优化应用案例。涡轮叶片需要承受极高的温度、压力和机械负荷,因此其设计要求极为严格。通过参数化设计,可以根据材料特性和工作环境对叶片的几何结构进行优化,减少不必要的材料浪费,提高结构强度,并降低生产成本。

其实,参数化结构分析与优化设计有着重要价值,它既能通过快速生成与评估方案、自动化分析流程来提高设计效率,又可从优化性能指标、综合考虑多因素方面提升设计质量,还能减少材料浪费、降低试验成本以实现成本控制,此外,其有助于突破传统思维、探索新设计空间,以及促进跨学科融合来推动创新设计,在多个维度展现出对工程设计等领域的积极意义。

12月13日20时,2024结构优化与智能制造创新技术报告会第一期讲座将邀请仿真秀金牌金牌讲师尚晓江博士带来参数化结构分析与优化设计关键技术解析线上讲座。请识别下方二维码报名和回放。


2、流体拓扑优化技术

流体拓扑优化技术在航空航天、汽车工程及工程机械领域有着广泛应用,尤其是在需要优化流体动力学性能的设计中。通过对流体流动路径进行精确设计,可以显著提高整体系统的效率。例如,汽车的发动机冷却系统、涡轮发动机的冷却通道以及风力涡轮机的叶片都可以通过流体拓扑优化技术进行设计,从而减少能量损失,提升系统性能。在新能源汽车领域,电池散热问题是技术创新的重要方向之一。通过流体拓扑优化设计,可以在电池包内合理分配散热通道,从而延长电池寿命,并提升车辆的综合性能。这一技术的应用,符合新能源汽车产业轻量化、节能减排的核心需求,也与当前中国在推动绿色发展的战略目标相契合。

2024年低空经济火爆,随着无人机技术的飞速发展,如何提升无人机的飞行性能,特别是减少飞行中的空气阻力(即减阻)成为了设计者们关注的重点。无人机机体的流体阻力不仅影响其飞行速度和续航能力,还与能源消耗和飞行稳定性密切相关。为了解决这一问题,流体拓扑优化技术作为一种前沿的设计方法,已被广泛应用于无人机机体设计中,通过优化机身形状来最大程度地减小空气阻力,提高飞行性能。

12月15日20时2024结构优化与智能制造创新技术报告会第二期讲座将邀请仿真秀优秀讲师,资深的航空工程师梁老师做《无人机机体流体拓扑优化减阻技术应用实践》线上讲座。旨在让用户了解流体优化问题的基本概念和特点,学习STAR-CCM+流体拓扑优化流程,并理解不同流体拓扑优化方法的应用范围,重点学习拓扑优化问题的背景、应用领域和具体案例实操过程。欢迎识别下方二维码报名和回放:

3、高性能齿轮传动的智能制造

高性能齿轮传动是航空发动机、直升机、风电等高端装备关键基础件,其技术水平决定了装备性能和可靠性,是我国“工业强基”的重要构成。基于表面光滑、材料均质等假设的常规齿轮疲劳设计方法已难以保障其高可靠、高功率密度服役需求,齿轮疲劳失效导致的航空装备故障和人机安全问题屡见不鲜,成为机械传动领域的“卡脖子”瓶颈。

当前,重庆大学刘怀举教授团队持续十余年产学研攻关,解决了航空齿轮表面完整性与疲劳性能协同定量关联难题,开发了完备的齿轮疲劳试验成套技术体系,提出了齿轮抗疲劳宏微观参数智能协同设计新方法,指导航空齿轮高表面完整性创成,引领了齿轮抗疲劳设计学术前沿,应用于中国航发集团相关传动装置,支撑航空齿轮疲劳性能达国际先进水平,相关技术辐射特种车辆、风电等领域,产生显著的国防、经济与社会效益。

12月19日20时,由成都市航空航天学会主办,仿真秀承办的“2024结构优化与智能制造创新技术报告会”第三期讲座将邀请仿真秀特邀专家,重庆大学刘怀举教授做《航空齿轮传动创新设计研究新进展》线上讲座。请识别下方二维码报名观看(本直播不提供回放,推荐大家参与直播)

4、面向航空发动机涡轮叶片激光制孔数字预测

航空发动机涡轮叶片是航空发动机的关键部件之一,它处于航空发动机温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,其性能水平,特别是承温能力是衡量发动机先进程度的重要标志,在一定程度上也代表着一个国家航空工业的水平。它直接影响发动机的效率、推力和可靠性,对于飞机的性能和飞行安全起着至关重要的作用。准确的激光制孔数字预测能够为新型叶片的设计和制造提供有力支持,促进航空发动机技术的进步和创新。

12月26日20时2024结构优化与智能制造创新技术报告会第四期讲座,我们将邀请上海交通大学空天学院张斌教授做《面向航空发动机涡轮叶片激光制孔数字预测的若干进展》线上讲座,推荐在仿真秀官网和APP报名观看。

5、智能制造与新能源储能技术

新能源产业的快速发展,尤其是储能技术的突破,使得智能制造的应用进入了新的高峰。新能源储能设备,如锂电池、超级电容器等,需要高效的生产工艺和严格的质量控制,而智能制造技术正是解决这些问题的关键。通过集成先进的生产技术和自动化设备,智能制造能够在新能源储能设备的生产过程中大幅提升效率,降低成本。
特别是在电池生产领域,通过智能制造技术的应用,能够实现对电池的精确组装、自动检测和质量控制。这对于确保电池的使用寿命和安全性至关重要。随着技术的不断进步,智能制造将在新能源产业中发挥越来越重要的作用,推动能源革命的持续发展。

2025年1月5日20时2024结构优化与智能制造创新技术报告会第五期讲座,我们将邀请上海交通大学工学博士/浙江大学工程博士/仿真秀优秀讲师江丙云《新能源设备开发中的优化设计实践(储能和充电方向)》线上讲座,推荐在仿真秀官网和APP报名观看。

6、智能制造在复合材料铺丝技术中的应用

复合材料作为一种具有轻质、高强度特性的材料,广泛应用于航空航天、汽车、风力发电等领域。复合材料的铺丝过程需要高度精密的控制,传统的手工操作不仅效率低下,而且容易出现误差。智能制造技术的引入使得复合材料的铺丝过程得到了极大的优化。通过自动化控制系统、机器人技术和传感器技术,铺丝过程可以实现精确的自动化操作,大大提高了生产效率和材料利用率。

2025年1月26日20时2024结构优化与智能制造创新技术报告会第六期讲座,我们将邀请西安交通大学资深机器人工程师肖振老师做《复合材料铺丝规划仿真技术应用和软件开发新进展》线上讲座,推荐在仿真秀官网和APP报名观看。

7、拓扑优化大型工程机械轻量化技术应用实践

随着工程建设规模的不断扩大和对能源效率要求的日益提高,大型工程机械的轻量化设计成为行业发展的重要趋势。拓扑优化技术作为一种先进的结构优化方法,能够在满足工程结构力学性能要求的前提下,通过优化材料分布,实现结构重量的显著减轻,从而提高工程机械的燃油经济性、运输便利性以及作业效率等多方面性能。

2025年1月12日20时2024结构优化与智能制造创新技术报告会第七期讲座,我们将邀请三一重工试验检测中心数字仿真所副所长夏学文老师做《拓扑优化大型工程机械轻量化技术应用实践》线上讲座,推荐在仿真秀官网和APP报名观看。

三一轻量化搅拌车

8、 拓扑优化技术在路噪仿真的应用

拓扑优化是基于有限元分析的一种数学优化方法,其核心思想是在给定的设计空间内,通过改变材料的分布形式(即优化结构的拓扑形状),在满足一定的约束条件(如刚度、强度、频率等)下,使结构的某一性能指标(如重量最轻、振动最小等)达到最优。在路噪仿真应用中,通常以结构的振动响应最小化为目标函数,例如以车身关键部位在路噪激励下的振动加速度幅值为优化对象,同时考虑结构的质量、模态频率等约束条件,利用优化算法对结构的拓扑进行优化设计。  
2025年1月16日20时2024结构优化与智能制造创新技术报告会第八期讲座,我们将邀请某主机厂高级工程师、仿真秀优秀讲师CAE之家成老师做《拓扑优化技术在路噪仿真中的应用实践》线上讲座,推荐在仿真秀官网和APP报名观看。

9、智能制造对汽车轻量化的促进

随着汽车行业对节能减排、性能提升以及智能化的追求,汽车多学科优化与轻量化数值智能优化技术愈发重要。这些技术能够综合考虑汽车多个学科领域的因素,在保证车辆性能的前提下,实现汽车结构的轻量化,从而降低能耗、提高续航里程,并增强车辆的动力性和操控性。
2025年1月19日20时2024结构优化与智能制造创新技术报告会第九期讲座,我们将邀请拥有10年+CAE数值分析经验的仿真秀优秀讲师——方永利老师做《汽车多学科优化与轻量化数值智能优化新进展》线上讲座,推荐在仿真秀官网和APP报名观看。

三、结构优化技术应用交流月

尽管中国制造业在技术创新方面取得了一定进展,但与发达国家相比,在一些关键核心技术和高端装备制造领域仍存在较大差距,如芯片、航空发动机、高端数控机床等。这些关键技术的缺失,不得不面临着被 “卡脖子” 的风险,制约了产业的进一步升级和发展。

在中美贸易战的背景下,制造业企业不仅要面对外部压力,还要在技术创新和结构优化上持续发力。12月13日-2025年1月19日,由成都市航空航天学会主办,仿真秀承办的“2024结构优化与智能制造技术应用报告会”,围绕“参数化结构分析和优化设计无人机减阻流体拓扑技术应用高性能齿轮传动新能源储能复材铺丝航空发动机的涡轮叶片 拓扑优化技术在路噪仿真的应用大型工程机械轻量化汽车多学科优化与轻量化智能优化,将会为科研工作者、研发工程师和高校学生带来9场线上讲座。

以下是具体安排:

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(完)

来源:仿真秀App
Star-CCM+振动疲劳复合材料拓扑优化多学科优化航空航天汽车电子新能源材料控制试验无人机数控
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首次发布时间:2024-12-10
最近编辑:3月前
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