利用solidThinking Inspire进行概念生成，优化产品设计_Altair文档

项目介绍

RACE FACE Performance Products是世界领先的自行车产品设计商和生产商。公司总部位于加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市，产品远销全球40多个国家/地区。拥有超过20年的从业经验。

Race Face正计划推出新一代自行车曲柄，希望可以在维持现有重量的基础上，增加曲柄臂的刚度。同时，新的曲柄还必须要满足强度目标。“我们的瓶颈在于，如何以一种高成本效益的制造方式来最大程度地减少各个部件的工装成本和处理程序。”Race Face的高级设

计工程师Chris Heynen这样说道：“我们本以为，我们传统的2D锻造技术和加工流程无法再做进一步优化。”

在以往设计新的曲柄臂时，Race Face都会采用工字粱横断面设计，以最大程度地提高刚度。然后再按照一定的变截面惯性矩对曲柄臂进行优化处理。之后，Race Face运行有限元分析，不断加以改动并反复验证，直到按照理想的形状和重量将应力减至最小程度为止。

关于RACE FACE

Race Face Performance Products总部位于加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市，致力于设计和生产高端自行车配件、服装与护具，从业经验超过20年。作为一家全球化的自行车品牌，该公司产品远销40余个国家/地区，客户中不乏世界各地的跨领域专业运动员和组

织。作为一家由众多车友组成的公司，Race Face所设计的产品会在北温哥华著名的北岸山脉 (Shore) 经过重重检验，事实证明，这些产品足以经受最严峻骑行条件的考验。

（内容、图片来源：Altair官方文件）

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解决方案

在接触到solidThinking Inspire之后，Race Face发现，这款软件可帮助使用人员更好地理解材料配置在设计方案中的作用，从而极大地优化设计流程并加快设计速度。Race Face还很快认识到，Inspire内置的制造约束能帮助他们在2D锻造流程的基础上进行设计。

由Inspire生成的最初概念

基于最初生成的概念所更新的设计空间

为生成曲柄臂的概念，Race Face先向Inspire中导入了一个非常粗略的设计空间，然后在其中施加了材料、载荷条件以及一个分解绘制的制造约束。Inspire中所生成的概念与Race Face在以往使用的工字粱结构有着非常显著的差异。

“从这些结果中，我得出的结论是，尽可能地缩小曲柄毂周围的区域是可以的。所以在进一步优化前，我先对模型的设计空间作了处理，移除了所有对已知的最终设计方案不重要的材料。”Chris说道。“这样可以从整体上减少最初的设计空间。”

然后，Race Face使用这一更新后的设计空间生成了刚度最大化和质量最小化的设计概念。之后，Chris将这些概念导入到他的CAD程序中，并用这些概念构建了一个最终设计。他说：“完成之后，我们根据经Inspire处理后的设计创建了锻造工装。

刚度最大化概念

最终的锻造部件

通过使用solidThinking Inspire进行概念生成，Race Face极大地提升了产品设计流程的速度，同时采用独特设计打造出远比以往产品坚固的产品。在CAD中进行详细设计之前，可以先行生成理想的概念，这样有助于减少设计迭代；同时，借助对称和绘制方向等制造约束，项目团队可以设计出可直接使用2D锻造技术来制造的部件。

结论

Race Face已经看到了先使用solidThinking Inspire进行概念生成所带来的优势。借助这种方式打造出的自行车曲柄臂不仅刚度高于前代产品，设计也极为独特。放眼未来，Race Face团队计划继续使用solidThinking Inspire，希望进一步减轻所设计产品的重量。

（内容、图片来源：Altair官方文件）

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