Manitowoc

技术 Femap™, 来自 Unigraphics® 的产品 主要业务 马泥托沃克起重机集团设计和生产来自用户订单的各种大型起重机，开掘机和起重机附件，广泛运用于世界各地的重型机械，表层采矿和原材料处理。同时也运用于一些特殊领域。 位置 Manitowoc, Wisconsin, USA 通过使用Femap要求达到在设计和分析效核的反复优化过程中耗时最少.这个要求已经达到，工程设计人员只要在有限元分析过程中进行修改而不必象以前一样要回到 CAD里去进行修改。 Femap也使马泥托沃克起重机公司可以很好的利用它的已有数据，发挥其作为老牌专业公司的优势. 工程师可以直接输入已有的Nastran模型,修改节点和单元属性,直接进行运算，而不必重新进行建模和设置. 马泥托沃克起重机的工程师感觉到分析软件的强制约束功能可以通过基于几何体的功能来做到. 然而,当他们用了 EDS的 Femap?, 他们可以方便的对有限元素如节点，单元，属性和载荷进行单独处理；而当一旦需要、Femap也可通过几何体，网格来处理.

在最近的美国科技局（ost）进行的起重机模型设计活动中，马泥托沃克起重机（Manitowoc Cranes）利用Femap成功的验证了他们可以完完全全的制造它所需的大吨位起重设备。

工程要点

• 验证起重机的所有部件均可用轮式拖拉卡车运输
• 遵循SAE (汽车工程师协会) 和ANSI (美国国家标准学会)的标准
• 在一个有限的时间里完成所有设计

步骤

• 采用了一个新的，高度模块化的设计
• 利用有限元分析和评测新的起重机设计是否满足标准
• 利用分析和设计的并行工作，缩短产品上市周期

如何工作

• 21000的八个较小的子系统便于用轮式拖拉卡车运输
• 设计完全按遵照SAE (汽车工程师协会) 和ANSI (美国国家标准学会)的标准 去设计
• 通过进行并行的分析和设计，公司做到了从概念设计到全部完成仅仅耗时18个月

达到并且超出标准

绝大多数大型起重设备都很难运输。 尽管后来的起重设备都是可拆卸的，它可拆成多件，但是还是太重，运输它们也要特殊设计线路，取得相应的通行证，动有特种卡车。 马泥托沃克起重机集团希望在设计新的 21000起重设备设计时解决这一问题， 在美国建造世界上最大的移动式起重机。 尽管这可能和两个现有的标准相矛盾-移动设备， 起重机行业的自然竞争性也影响这个项目的实施。工程设计人员不得不尝试多种方案去达到减轻重量，使第一个21000起重机符合SAE和ANSI的强制标准。

更好的模型

基于运输要求，设计团队给起重机项目的每一部分设定了重量限制 (车体， 转塔， 起吊机， 吊臂， 平衡压重块， 液压泵， 液压机和燃烧罐， 等等)。 很快他们就完成了从三维模型到 Femap 有限元模型的转化，充分利用了 Femap优秀的建模功能和网格自动划分能力。

来自于分析的信息用以指导各个分模型的设计，包括他们是否禁得住所要求的载荷，那些区域的材料可以减少以达到减轻重量的效果。工程设计人员很快就审查了六个反复设计分析的结果来对重量和承载能力的平衡。

分析也是按照SAE和ANSI的要求来对21000项目进行效核。 任何细小的可能一起实际实验失败的设计都会推倒重来。

提升有限元到新的高度

通过进行有限元分析，加上了一些以前进行的物理验机试验，公司可以确信 ，第一个 21000可以完全通过要求的试验。作为一个结果它证明设计者可以通过软件加速从概念设计到最终完成产品定型，而这一过程仅仅耗时18个月， 和以前类似的产品开发过程相比较，它节约了大量的时间。

21000项目已经在 Conexpo ‘99博览会上作了介绍， 它具有8个可以独立移动的子系统组成。 它优于只有两子系统的起重机， 因为起重机非常庞大，21000的八个小的移动子系统使它方便用轮式拖拉卡车运输。 21000的其他元件也大大减少了自重，使它具有良好的机动性，这也是许多用户所盼望的。