Kanto Auto Works, Ltd. (Central Motor Co., Ltd.和Toyota Motor Tohoku Corporation的合并,于2012年7月成为Toyota Motor East Japan)是丰田集团的核心成员,研发和生产丰田汽车车身。该公司的有机材料工程部评估并开发了塑料件在车身上的应用。在研发大的塑料件如仪表板的初始阶段,使用CAE技术验证零件刚度和耐热性能。塑料明显比金属材料轻,也可以被塑造成复杂的形状。但与此同时,也很容易发生变形。比如在外力下的翘曲和高温下的热膨胀。为了使塑料件更轻同时保证足够的刚度和耐热性,必须分辨出哪些区域需要改进。
挑战
为了提高塑料件的刚度和耐热性,Kanto Auto Works结合了CAE与真实的实验,比如在塑料测试板上施加重量或在高温下观察热膨胀。但是这些实验结果并不足以得到一致的评价结果。因为判断依赖于员工的经验和实验的完成情况。
Kanto Auto Works开始使用来自Altair的结构优化工具OptiStruct找出需要改进的部位。在设计流程的任何阶段,OptiStruct允许用户结合优化功能和不能单纯通过实验得到的信息去设计出全新的创新形状。这使他们可能创造出更轻的零件,通过一些方法减少生产流程,比如决定最优材料、分辨某些部位是否需要改进、自动起筋、优化有限元模型并决定最优的板件厚度和梁结构的截面形状等。