航太

NTE-SENER
產業類別:航太
公司產品:
使用產品:SOLIDWORKS
 
NTE-SENER透過SOLIDWORKS建立國際太空站的研究與練習系統!
 
前言
對世界各地的太空人而言,登上國際太空站(ISS)不再是夢想。但是,零重力環境會對身體帶來嚴重的傷害。長期暴露在太空環境中將導致肌肉萎縮、肌肉品質惡化和力量減弱,更由於骨骼中的鈣流失而引發骨質疏鬆。為了克服這些現象,太空站房客必須每天嚴格執行並完成兩小時的肌肉訓練。

由於人類在太空中度過的時間越來越長,獲得有關零重力對神經肌肉生理機能影響的更多知識變得愈加重要,並可能對地球上創傷和癱瘓患者所接受的治療帶來新的影響。作為肌肉萎縮研究與練習系統(MARES)的主承包商,NTE-SENER開發了一種複雜的系統,本系統不僅有利於太空人登上空間站時進行練習,還可以讓研究人員研究零重力對人體肌肉的負面影響,以便他們能夠找到抵銷這種影響的方法。

據力學領域負責人Manuel Canchado Morales表示,NTE-SENER代表歐洲太空總署(ESA)工作,並與美國太空總署(NASA)人類研究機構(HRF)合作,在開發MARES系統時面臨重要的工程和通信難題。「儘管我們需要2D工程圖進行生產,我們還必須與ESA和NASA合作夥伴進行溝通,以解決如何在ISS歐洲哥倫布實驗艙的密封空間內操作和磨合MARES系統的問題。」Canchado 說,「簡而言之,我們必須使用3D 設計工具來滿足這些要求。」

NTE-SENER選擇SOLIDWORKS 3D設計平臺開發MARES系統,因為該平臺易於使用,可以導入現有空間站設計的3D模型,並具有3D設計和視覺化工具。公司早在數年前就從AutoCAD®2D設計軟體遷移到SOLIDWORKS。「與早期CAD軟體相比,SOLIDWORKS有了巨大變化。」機械工程師AlbertCatalan強調說,「這有利於我們快速建立概念,與NASA在生動的3D局部視圖中審核這些概念,並研發非常複雜的設計。」
 
虛擬整合空間站
NTE-SENER使用SOLIDWORKS軟體在空間站的現有3D模型內設計MARES,該系統包括一張具有配套座墊、操作杆、電子設備和軟體的可調節椅和一台電機。公司的工程師可以將其設計工作融入空間站模型內,因此,可在虛擬環境中完全集成設計,從而縮短流程開發時間。自2010年4月5日發射後,NASA Discovery(發現號)太空梭將MARES交付到空間站。

「我們使用SOLIDWORKS後,速度加快了25 -30%。」Catalan 強調說,「因為非常容易做出改變,所以達到最終設計花費的時間縮短了。例如,對於本項目,碰撞檢測工具就是一大優勢。除了允許我們檢查各個零件之間的干涉,SOLIDWORKS還讓我們真正瞭解系統如何在空間站的有限空間內運行,並有助於我們解決潛在的間隙問題。」
 
配置實體類型和運動
NTE-SENER使用SOLIDWORKS設計工具克服其他開發難題,包括確定設備大小以處理不同體型的太空人,限制不同肌肉群的運動,提供動力輔助阻力以測試肌肉的虛弱情況,以及提供練習的好處。「我們通過SOLIDWORKS對整個系統進行設計配置。」Catala指出,「這些配置包括各種體型-從第15百分位到第95百分位-以及11種不同的身體運動,包括個別關節和肢體。」

「SOLIDWORKS幫助我們將此流程自動化,因為我們可以透過基本設計建立這些變體。」Catalan補充說,「它允許我們看到MARES如何針對各種可能的配置進行移動和正常運行,然後向ESA和NASA的合作夥伴展現其性能。」
 
模組化設計簡化了生產和組裝
除了最大限度地減少NTE-SENER在2D中遇到的設計錯誤,SOLIDWORKS還幫助公司採用模組化設計方法。這不僅簡化了製造,而且可讓太空人更輕鬆地組裝、分解、裝載和運行MARES系統。

「SOLIDWORKS可促進資料共用以及我們與製造合作夥伴之間的合作。」Catalan說,「有效避免模型轉換錯誤。使用SOLIDWORKS,可確保設計不存在任何生產問題,例如檢查孔的位置和對齊情況。」
 
 
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