安德里茨水电公司

问题：

水电站中的主进水阀 (MIV) 必须确保功能性和可靠性，同时适当地中断从上游到达的高压水流。Andritz Hydro采用的是由铸件制成的传统球形MIV设计。

一种巧妙的解决方法是：使用锻件制作具有较高结构质量的组件，并用具有可控缩紧功能的螺栓进行装配，这样就能省去大部分的焊接，从而减少制造工序并控制成本。这样需要对整个阀门进行深入的结构分析，以验证每个螺栓连接的效果，并通过确定设计的主要尺寸参数来优化组件厚度。

解决方案：

子模型技术是进行该分析的基础。由于可直接在ANSYS Workbench中执行子模型分析，这样Andritz就能重点关注结构安全性与设计成本之间的最优点，进而加快设计步伐并满足严格的交付日期。

结构分析从完整阀门的“父”模型开始，而且简化的组件、负载与边界条件等同于实际工作条件（包括一些假想的最差情况）。为优化主要组件的厚度，Andritz开发了一套不同Workbench分析之间的参数化系统，以加速和优化验证工作。将子模型从父模型连贯的切割边界面处移开，用以创建阀门最复杂和最重要的区域。

商业收益：

第一件阀门的演示就激发了客户兴趣；新型螺栓连接MIV的销量迅猛增长。Andritz消除了大部分焊接并减少重量，从而降低组件成本和生产成本。通过有限元计算来优化厚度，这样能以可控的结构属性生产出一系列阀门尺寸。

参数化功能缩短了仿真的求解时间，从而减少设计时间并加快上市进程。更低的成本使Andritz能够将销售价格降低近30%。

使用软件：

ANSYS DesignModeler

ANSYS Mechanical