所面臨的挑戰：

National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL，國家超導回旋加速器實驗室) 是世界頂級的核科學研究機構之一。這里的工程師意識到，他們需要更加注重機械設計的開發平臺。

涉及方案：

現在，NSCL 的研究員使用 SolidWorks 設計和開發多種加速器組件和探測器，以支持尖端核科學實驗，例如作為 NSCL 再加速器 (ReA3) 一部分的束線上方區塊。

效果：

• 縮短了設計周期
• 提高了處理大型裝配體的能力
• 通過減少廢品/返工降低了開發成本
• 通過增強的精度控制提高了質量

客戶故事

國家超導回旋加速器實驗室 (NSCL) 與全球科學家一起對重要的核科學、核天體物理學和加速器物理學進行高級研究。NSCL 位于密歇根州立大學校園內，技術精湛的工程師團隊與研究人員通力合作，一道為多種加速器組件和探測器設計和開發各種設備，以支持尖端核科學實驗。在 2004 年之前，該研究所使用其他供應商提供的 CAD 軟件包。據高級工程師 Jack Ottarson 稱，當時 NSCL 的工程師們發現他們需要更注重機械設計的開發平臺。

“我們以前的 CAD 供應商主要側重于土木工程和結構設計，建模軟件包無法提供我們開發實驗設備所需的那些機械設計功能，”Ottarson 解釋道，“我們設計從兩個零部件到數千部件不等的裝配體。因此，我們需要能提升設備創建效率、簡化設計更改并使與加工車間的交互更有效的 3D CAD 軟件包。”

NSCL 工程師評估了多個 CAD 軟件包，最終選擇 SolidWorks Research Edition 作為其主要開發平臺。最初，實驗室選擇 18 套 SolidWorks 軟件，因為其易于使用、能與車間加工軟件有效交流并具有大型裝配體功能。此外，NSCL 工程師還十分欣賞此軟件的集成式仿真工具、配置功能和 SolidWorks eDrawings 交流應用程序。現在，NSCL 部署了超過 100 套 SolidWorks。

“我們需要的軟件包不但要能夠滿足相關要求，而且學習曲線還要比較短，”Ottarson 回憶道，“SOLIDWORKS 軟件經過證明是我們理想的軟件包。”

改進的靈活性縮短了設計周期

自從實施 SolidWorks 軟件后，NSCL 縮短了其開發周期，并還能對工程問題考慮多個技術解決方案。對靈活工作流程和精益生產的推動理順了操作，Ottarson 認為部分時間的節省得益于 SolidWorks 軟件簡易化了針對大裝配體的設計更改，以及該軟件改善了 NSCL 工程師與實驗室制造車間之間的交流。

“無論我們為不同類型的加速器設計何種裝備或設備，我們都能更好地進行設計更改，而無需眾多附加細節更改，”Ottarson 指出，“我們在內部完成大部分制造，而 SolidWorks 軟件至少讓我們可以更適度輕松地與車間交流。我們的機械師可以訪問實體模型，這消除了疑問和誤解。我們的零件出品速度更快了，因此我們可以擴展業務范圍。”

集成式仿真工具提升品質

遷移至 SolidWorks 軟件后，NSCL 工程師還通過集成式設計仿真、配置和驗證工具改善了設計品質和準確性。例如，實驗室的許多設計都是將各種結構移入/移出狹小空間內離子的加速光束通道。

“我們的某些探測器盒必須將多個不同的設備（其中某些設備占用相同的物理空間）精準地移入/移出光束，”Ottarson 指出，“SolidWorks 軟件中的碰撞檢測工具可幫助我們確保探測器不相互干擾。此外，我們還使用 SolidWorks 軟件的設計功能，在部署和收縮的狀態中為設備建模，這有助于我們改進對裝配體動態的了解。”

另外，NSCL 還使用集成式 SolidWorks Flow Simulation 計算流體力學 (CFD) 分析其廣泛的水冷卻系統的熱性能和研究特定實驗的真空內的氣體流動。

更好的交流推動協作

SolidWorks 能讀取和輸出多種 CAD 數據，并包括 SolidWorks eDrawings 交流應用程序，因此 NSCL 提升了與其研究合作伙伴的協作水平，包括機械 CAD 經驗有限或為零的核物理學家。“我們與給我們發送實驗計劃的科學家合作，”Ottarson 表示，“我們收到他們的許多不同 CAD 格式的構思，有時，必須重新對設備建模。”

“eDrawings 文件也是一大得力幫手，”他補充道，“能與物理學家組開會并向他們展示實際 3D 圖形大大改善了設計交流。”

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