学生组 特别奖
作品名称: 以塑料取代金属的自行车后变速器设计
学校: University of Massachusetts Lowell
团队成员: Davide Masato, Leonardo Piccolo, Fabian Ullrich
作品大纲
后变速器是自行车零组件中的结构组件。此组件通常是由两个金属零件组成，中间夹住链条。我们的团队提案使用制程及结构仿真以重新设计此组件，使用纤维强化树脂制造组件。我们采用的方法为重新设计零件并针对射出成型进行优化，并将 CAE 结果作为正交性材料性质的输入，进行结构分析。制程仿真与结构 FEA 的组合能更进一步优化零件和模具设计。
挑战
- 优化纤维强化结构组件的零件和模具设计
- 将因纤维排向而引发的零件变形降到最低
- 控制制程参数以将翘曲优化并减少变形情形
解决方案
UMass Lowell 团队运用 Moldex3D 研究零件设计、模具设计、纤维方向与结构性质之间的相关性。从加工处理和功能性的角度使用此软件，验证纤维含量与树脂的搭配。此方法证明将制程仿真与结构仿真合并用于以塑料强化聚合物重新设计产品的有效性。
效益
- 以塑料有效重新设计产品，比对结构性质与原设计（金属）以进行验证
- FEA接口让我们能将制程相关材料的性质用于准确预测设计零件的机械性能
- 藉由最佳模具设计将纤维含量及排向优化
- 将加工处理与结构仿真搭配使用，便无须耗资制造模具和重建
使用产品(模块)
– 流动分析模块 Flow
– 保压分析模块 Pack
– 冷却分析模块 Cool
– 翘曲分析模块 Warp
– 纤维分析模块
得奖团队
我们对 Moldex3D 颁发此奖项感到十分荣幸。在这场竞赛中，我们获得许多乐趣，也学到了很多。这场竞赛是让我们精进自身专业知识和仿真质量的大好机会。我们很荣幸 Moldex3D 对我们的努力给予正面评价。