“无数软件公司声称他们拥有和HyperMesh建模能力相当的产品，但是当我试用的时候，这些软件并不得心应手，而且并没有实现他们所说的节省时间。HyperMesh使我能够快速建立一个真正精准的网格模型。”

　　Jim Harrison,

　　WJH Engineering Consultants总裁

　　项目介绍

　　WJH工程咨询(WJH Engineering Consultants)位于美国田纳西州的查塔努加，为众多美国大型医疗器械开发商提供有限元分析和设计服务。该公司的专业能力涉及用于植入性医疗器械的高端材料，血管支架、过滤器与心脏瓣膜的设计和分析，以及整形融合设备、关节置换和仪器的设计和分析。公司总裁Jim Harrison于2004年成立了WJH工程咨询公司，他曾任Guidant Corporation的研发经理、Smith & Nephew 整形外科的高级研发工程师以及联合技术研究中心的研究工程师。

　　Harrison与医疗器械生产公司的工程师共同进行产品开发，也直接与医生一起了解这些产品的临床应用情况，包括能够满足人体要求的负载和位移变形等。他为大多数客户设定的目标是确保器械能够承受住人体的负重和进行正常运动，并且能够达到美国食品药物管理局(FDA)的测试要求。

　　在有些情况下，Harrison需要进行分析，除此之外，他也会做一些设计工作。作为有限元分析顾问，他会建议公司使用最佳的方法来分析他们的设计以证明产品的安全性和有效性，以及获得FDA认证。

　　挑战

　　通常，医疗器械设计公司会面对大量令人眼花缭乱的不同版本和尺寸的产品。例如，Harrison为一家脊髓器材公司进行体间融合器的研究，包括七个产品生产线的分析。基于高度和直径的不同，这些生产线划分为总共20种不同大小的产品。要求所有的器械与现已通过的植入器械相比，新的产品在FDA要求的三个测试中，即：轴向测试、扭力测试和联合轴向与扭力测试中达到其水平或更高一筹。

　　“公司已经开始通过物理测试进行研发流程，并尽量证明哪些物理测试是可以省去的，”Harrison说到，“但是他们仍旧需要超过10万美元的物理测试费用。”

　　解决方案

　　Harrison在社区医疗器械制造商中备受敬重，在设计和分析阶段他使用有限元分析产品模型，物理测试费用得到明显降低。Harrison自他任职于Guidant时就已使用Altair HyperWorks软件中的前处理工具HyperMesh，现已超过10年。

　　HyperMesh易于学习和使用，可以和所有主流的CAD格式接口，提供了丰富的基本和高级功能，可扩展性极强。这种组合的优势使工程师能够迅速地调整HyperMesh以满足他们的仿真环境和具体的工程要求。

　　“那时候，我看了多个备选的前处理软件，HyperMesh是最符合我们的工作需求，”他回忆道，“其他的软件对我们的建模要求提供很少的技术支持。它们的功能有限，远不如HyperMesh功能强大。”

　　结论

　　在脊髓设备研究中，Harrison报告，“我的分析花费了公司物理测试费用的1/20，并且只用了大约1/10的时间完成。在我使用HyperMesh的解决方案快速高效生成模型后，公司评估了所有的设计发现了3个潜在的最坏情况下进行了物理测试。这些测试与我的分析结果是一致的。”

　　进行物理测试时，公司需要完全将测试机器分别测试在扭转和轴向运动时的状态。使用HyperMesh是进行有限元分析中的关键因素，Harrison可以改变边界条件，使用相同的模型，通过改变位移和载荷等边界条件进行不同的分析。“这种方法的成本只需要一点点额外的计算时间，而不需要为新的物理测试支付额外费用。”他说。

　　Harrison表示HyperMesh效率如此之高，项目进行情况比预期要快很多：“我曾经有几次就基于以前的网格划分及分析的经验而估高了客户的成本。我和客户都很惊讶于HyperMesh的快捷、轻松的网格划分和建模功能，因为可以快速建立真正精准的网格，建模速度多次超过我的预期，这节省了我们不少时间和金钱。”

　　值得期待的是，Harrison正在评估HyperWorks中新一代的有限元求解器RADIOSS来代替他使用多年的求解器。“我正在考虑使用RADIOSS，因为只要能够得到你想要的功能，能够使用同一套产品终究是受益的。”他表示。

　　“HyperMesh为我目前使用的求解器提供了紧密集成解决方案，但是(通过Altair的软件许可模式)使用一个软件套装还是可以进一步提高成本效益的。”

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　　关于Altair公司

　　Altair公司是世界领先的工程设计技术的开发者之一，也是一家具有全球深厚工程技术底蕴的优秀CAE工程公司。Altair 公司拥有多元化的业务主线，其技术涵盖高端CAE仿真和优化技术、数据管理及流程自动化、高性能计算与网络计算技术，同时具备一流的产品设计、流程定制、二次开发等咨询服务能力。Altair目前为私人所有，总部设在美国底特律，在全球拥有1500多位员工，分支机构遍及美洲、欧洲及亚太地区。凭借其在产品设计、先进CAE工程软件开发和网格计算技术等方面拥有26年的经验，Altair不断为各个行业的客户创造竞争优势。

　　企业级CAE仿真平台

　　构建于设计优化、性能数据管理和流程自动化的基础理念之上，HyperWorks是一个企业级的仿真解决方案，用于加快企业设计开发和决策过程。作为业界最全面的开放构架的CAE解决方案，HyperWorks包括第一流的建模、分析、可视化和数据管理解决方案，适用于线性、非线性、结构优化、流固耦合和多刚体动力学等多个领域。

　　产品创新咨询服务

　　Altair产品设计咨询团队(ProductDesign)是一个提供创新的、端对端解决方案的、全球性的多学科产品研发和工程咨询团队，向全球客户提供全面的工程咨询服务，其设计方案能够综合产品可用性、适用性、高性能、多需求、低成本等多个方面的因素。通过领先的研发流程和丰富的行业经验，帮助客户产品以更快的速度投向市场。

　　网格计算和资源管理平台

　　Altair PBS Works 帮助制造业、资源勘探、地球科学、天气预报、计算化学、制药、金融和娱乐行业的企业、学校和研究机构最大化其计算软硬件资源的投资回报。PBS Works系统作为Altair HyperWorks家族中的成员，帮助制造业用户在实现大规模CAE仿真的同时按照需求有效地利用企业的计算资源，包括网格、集群和其他计算系统。

　　商务智能管理软件

　　HiQube是一个全新的高性能的商务智能(BI)软件解决方案。其独特的HiQube数据挖掘引擎技术能够为决策者快速提供深入的业务分析功能和高级报表功能功能。

（Altair）