【案例】国家超导回旋加速器实验室,使用SOLIDWORKS推进加速器设计和核科学研究。

原创|Solidworks资讯|编辑:杨燕梅|2020-04-27 10:07:43.717|阅读 51 次

概述:国家超导回旋加速器实验室(NSCL)是世界旗舰核科学研究设施之一。其工程师意识到,他们需要一个更加注重机械设计的开发平台。

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国家超导回旋加速器实验室(NSCL)与世界各地的科学家合作,对基础核科学,核天体物理学和加速器物理学进行高级研究。NSCL位于密歇根州立大学的校园内,拥有一批熟练的工程师,他们与研究人员一起设计和开发各种设备,用于各种加速器组件和检测器,以支持尖端的核科学实验。直到2004年,该研究机构一直使用其他供应商提供的CAD软件包。资深工程师Jack Ottarson表示,当时,NSCL工程师意识到他们需要一个更加注重机械设计的开发平台。

Ottarson解释说:“我们以前的CAD供应商主要专注于土木工程和建筑设计,而建模包没有提供开发实验设备所需的机械设计能力。” “我们设计的组件范围从两个零件到数千个零件。因此,我们需要一个3D CAD软件包,以使我们能够更有效地创建设备,更轻松地进行设计更改以及更有效地与我们的车间进行交互。

NSCL工程师评估了多个CAD软件包,并最终选择SOLIDWORKS®Research Edition作为其主要开发平台。最初,实验室选择安装SOLIDWORKS软件的18个席位,因为它易于使用,可与车间的加工软件很好地连接,并具有大型装配功能。NSCL工程师还看重该软件的集成仿真工具,配置功能和SOLIDWORKSeDrawings®通信应用程序。NSCL现在拥有100多个SOLIDWORKS席位。

Ottarson回忆说:“我们需要的软件包不仅要满足我们的要求,还需要简短的学习过程。” “事实证明,SOLIDWORKS软件是适合我们的软件包。”


改进的灵活性缩短了设计周期

自实施SOLIDWORKS软件以来,NSCL缩短了开发周期,并提高了考虑多种工程问题技术解决方案的能力。尽管推动敏捷工作流和精益生产的要求简化了操作,但Ottarson节省了一些时间,这归因于易于对SOLIDWORKS软件中的大型装配体进行设计更改以及该软件使NSCL工程师与实验室制造工厂之间的交互性得以改善。 。

Ottarson指出:“无论我们为不同类型的加速器设计哪种设备,我们进行设计更改的能力(无需进行大量其他细节更改)都得到了改善。” “我们大部分的制造工作都在内部完成,而SOLIDWORKS软件至少使与我们的车间的连接变得更为轻松。我们的机械师可以使用实体模型,从而消除了问题和误解。由于我们的零件可以更快地推出,因此我们能够扩大经营范围。”

我们需要的软件包不仅要满足我们的要求,还需要简短的学习过程。SOLIDWORKS已被证明是适合我们的软件包。

杰克·奥塔森(高级工程师):“集成的仿真工具可提高质量”

转向SOLIDWORKS软件还使NSCL工程师能够使用集成的设计仿真,配置和验证工具来提高设计质量并提高准确性。例如,许多实验室的设计都涉及将各种机制移入或移出非常小的空间内的加速离子束路径。

Ottarson指出:“我们的某些探测器盒必须将几种不同的设备以非常精确的方式移入和移出光束,其中一些占据相同的物理空间。” “ SOLIDWORKS软件中的碰撞检测工具可帮助我们确保检测器不会相互干扰。我们还使用SOLIDWORKS软件的设计功能来对处于展开和缩回状态的设备进行建模,这有助于我们增进对装配动态的理解。”

NSCL还使用集成的SOLIDWORKS Flow Simulation计算流体动力学(CFD)分析其广泛的水冷却系统的热性能,并为某些实验研究真空中的气流。


更好的沟通促进协作

由于SOLIDWORKS可以读取和输出各种各样的CAD数据(包括SOLIDWORKSeDrawings®通信应用程序),因此NSCL已与其研究合作伙伴实现了更高水平的合作,其中包括具有有限的机械CAD经验或没有机械CAD经验的核物理学家。“我们与向我们发送实验计划的科学家合作,”奥塔森说。“我们以许多不同的CAD格式收到他们的想法,有时不得不从头开始对设备建模。

他补充说:“ eDrawings文件也是很大的帮助。” “能够参加一组物理学家的会议,并向他们展示真实的3D图像,极大地改善了设计交流。”



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