本案例用Marc預測複雜的非線性行為，同時考慮時間和溫度的影響，並根據測試數據計算可壓縮和不可壓縮的材料模型。
這篇文章原文為 Interseals Srl 公司的實際案例
傳統上，汽車產業的供應商通常會依據原設備製造商（OEM）提供的設計圖來製造零件。然而，現在OEM的模式，逐漸將設計責任也移轉到供應商身上。這個趨勢大幅改變了供應商的角色，除了在品質、價格和交貨時間上競爭，還要能開發出符合OEM要求且具創新設計的產品，並以高品質和低成本生產。
Interseals公司，是汽車業及其他市場的主要墊片供應商。因為這個對 OEM 供應商要求的趨勢，Interseals 應需求擴大工程團隊的規模和能力。現實的狀況是，客戶對產品的要求是要創新，又要經濟，在設計上一直有困難。墊片的設計相當難，因為橡膠零件在承受負載時可能會發生大幅度的變形，在工程應用中可承受高達500%的應變。橡膠的負載延伸行為極度非線性，且會隨著時間和溫度變化。過去，Interseals的工程師通常依據經驗和手冊公式進行初步設計，但時常發現，初始原型無法滿足客戶的要求。通常需要再進行兩次迭代才能使設計達到標準。每次設計迭代平均花費5,000歐元的費用，時間要六到八週。
挑戰
Interseals 的管理層決定使用模擬軟體，一套可以預測複雜非線性行為的軟體，同時能考量時間和溫度的影響，並根據測試數據計算可壓縮和不可壓縮材料模型。Interseals 的工程師評估了全球三大領先的非線性有限元素分析軟體。根據過去開發的墊片，並且有測試結果的設計，建立了幾個測試案例。同時要求每個軟體供應商模擬這些測試案例並提供結果。之後，Interseals 將模擬結果與實際測量進行比對，評估每套軟體的使用便利性及開發商提供的技術支援。
解決方案
Marc 在測試案例中提供了最準確的結果。Interseals 的研發經理 Pierino Izzo 表示：「Marc 提供了一個強大且可靠的非線性解決方案，在我們的測試案例分析中，可以精確模擬橡膠密封墊的行為。我們也很喜歡這款軟體的圖形使用者介面的速度，且容易使用。對我們的應用來說，Marc 的其他功能包括處理超彈性材料擬合的能力、簡單的接觸設定，以及能夠進行2D或3D模擬的能力，都相當有價值。」
在最近的一個例子中，Interseals 的工程師使用 Mentat 和 Marc 模擬了一個用於新型電動車輛的電池充電電子控制單元（ECU）密封墊。這個密封墊由矽膠橡膠製成，設計用來在-40到+85°C的溫度範圍內密封鋁製外殼以防水和防塵。模擬過程的第一步是對材料進行特性化。Interseals 的技術人員進行了包括不同溫度下的拉伸和軸向測試以及熱膨脹測試的物理測試。接著，工程師使用電腦輔助設計（CAD）軟體定義初始幾何形狀。建立三種不同的橫截面，分別是代表設計意圖和正常製造公差允許的最大和最小幾何形狀。
接下來，匯出密封件的橫截面以進行2D模擬。通常先進行2D模擬，因為2D模擬的求解快，工程師能夠先以此模型做迭代來改善設計。先將幾何形狀匯入 Mentat 前處理器，建立四邊形網格，定義超彈性材料特性，並在最下方的剛體上設定固定邊界條件。接著，在密封墊和相鄰剛體之間建立接觸條件。因為接觸條件，建立密封墊與剛體之間有摩擦和無摩擦接觸的不同狀況。模擬結果顯示了密封墊安裝後的變形形狀、接觸壓力和密封墊對蓋子的反作用力。
經過大約十幾次的設計迭代，Interseals的工程師們在2D模擬中找到了看似可行的設計。然而，當工程師們進行3D模擬時發現，當密封墊的尺寸達到最大允許值時，其上的一個槽口過大，無法嵌入ECU蓋的凹槽中，導致密封墊安裝後無法關閉蓋子。工程師們隨即修改了密封墊的橫截面以縮小槽口尺寸，並進行了另一輪模擬。在一系列的設計迭代中，他們調整了密封墊的輪廓，使凹槽變得更窄更深。密封墊的側壁上設有固定肋條，這些肋條有助於將密封墊固定在凹槽內，工程師們也對肋條的形狀進行了修改。在設計迭代過程中，工程師們不僅考慮了密封墊設計的性能，還考量了製造特定設計所需的模具成本。最後，工程師們找到了符合所有3D模擬要求的設計。
結果與效益
Interseals的工程師將模擬結果分享給客戶，客戶隨即同意開始製作模具。模具完成後，Interseals製作了一系列密封墊的原型並提供給客戶。Izzo表示：「客戶測試了這些原型，表示它們完全符合所有要求。」首次就成功設計出符合需求的產品，節省了約10,000歐元的額外工具成本，並使墊圈的交付時間提前了16週，這比起以往設計方法需要進行兩次額外的原型迭代要快得多。
關於Interseals
Interseals Srl成立於1995年。公司擁有超過120名員工，並在2015年的營業額達到約18,000,000歐元。公司的銷售業務主要分布於汽車產業（60%）、家電產業（30%）以及醫療器材產業（10%）。
原文內容: Interseals – Gasket manufacturer delivers product 16 weeks earlier by reducing prototype iterations with Marc FEA simulations