科罗拉多大学博尔德分校的天线研究小组 (ARG) 的任务是评估车辆底部，作为安装高频 VHF 天线系统的更传统天线放置位置的替代方案。面临的挑战是开发一种程序来评估军用车辆底部放置 HF-VHF 天线的可行性。许多军用和商用车辆平台的各种应用通常需要薄型隐藏式天线。然而，这些高天线增加了车辆的垂直间隙并构成易于识别的视觉特征，这是不期望的。车辆底部可以被认为是一个可行的隐藏替代场所，因为它提供了足够的空间来避免天线极端小型化。面临的挑战是评估和比较不同车辆位置的天线的传播损耗。

默奇森宽场阵列 (MWA) 射电望远镜是平方公里阵列 (SKA) 的前身，在表征其光束方向图方面面临着挑战。阵列的光束方向图可以通过测量来确定，但这种方法非常耗时并且需要专门的设备。因此，基于模拟的方法被认为是最实用的。波束方向图是 16 个阵列元件中每个元件以及系统工作频率的函数。为了对模式进行建模，每个阵列元件都必须在工作频带内的不同频率下独立激励。然后可以在任意转向方向上对全阵列波束方向图进行建模。以前，波束方向图的模拟是使用分析模型进行的，但需要更严格的方法来模拟完整的阵列几何形状。

戴姆勒是高档汽车的领先生产商，多年来一直在使用设计优化技术来最大限度地提高性能，同时最大限度地减少材料使用和质量。然而，单独针对不同学科（例如碰撞和噪声、振动和声振粗糙度 (NVH)）进行优化的传统流程可能会很慢，无法提供同时满足不同属性目标的设计解决方案。在开发新车型的过程中，戴姆勒希望探索利用多学科优化方法 (MDO) 的潜力，即在一次优化研究中考虑多个属性性能目标。该项目的重点是梅赛德斯-奔驰压铸后横梁，该部件尚未达到其碰撞和 NVH 目标。目的是增加铸件的刚度，同时最大限度地减少其质量。

由于来自亚洲国家的竞争日益激烈，工具制造行业，特别是欧洲和美国的工具制造行业，一直面临着越来越大的定价压力。这导致了对创新和高质量解决方案的需求，与标准解决方案相比，这些解决方案可提供更高的生产率并显着降低每个零件的成本。提高生产率的关键参数之一是循环时间，可以通过随形回火来优化循环时间。然而，挑战在于如何在不影响所生产零件质量的情况下缩短周期时间。周期时间越短，同一时期内可以制造的部件数量就越多，从而显着提高工厂的整体生产率和经济可行性。

西班牙波苏埃洛·德·阿拉尔孔的居民正在寻求一个更清洁、更高效的城市。他们的目标是保护环境、减少能源消耗、减少二氧化碳排放和控制开支。该市在融资和管理现代高效基础设施方面面临挑战。需要改善城市环境和公民的整体生活质量，同时考虑到环境影响和可持续性。波苏埃洛·德·阿拉尔孔市议会决定设定成为智慧城市的具体目标。这些目标包括检测和消除任何过度的水和电消耗，以及控制费用。总体目标是通过可持续性、社区和增长来提高为公民生活提供的城市服务的质量和绩效。

Kampmann GmbH 是供暖、制冷、空调和集成楼宇自动化领域的领先专家，面临着减少物理原型并通过虚拟开发方法早期了解系统性能的挑战。该公司的旗舰产品 KaTherm HK（沟槽装置）和 KaDeck（供暖和制冷天花板系统）必须根据每个客户和个人环境的需求进行定制。这通常需要单独的设计调整，并且必须在现场进行测试和批准。在引入仿真之前，空调系统是经过物理测试的，这导致开发时间更长，需要付出更大的努力。我们面临的挑战是找到一种解决方案，能够在生产前对功能和特殊要求进行早期测试，从而减少对物理原型的需求并缩短开发周期。

高性能计算研究所 (IHPC) 面临着开发经济高效的创新方法来建模、诊断和解决电磁兼容性 (EMC) 问题的挑战。电磁（EM）系统和环境的复杂性不断增加，该研究所的任务是处理大型平台上的天线放置等电气大型和多尺度电磁问题。此外，他们还必须处理多物理问题，例如复合材料的电热机械分析。在一个特定项目中，该研究所需要一种高效的建模工具来确定最佳天线位置并最大限度地减少大型电气平台上各种天线之间的干扰。专有天线的几何模型很难从供应商那里获得，因此需要开发替代模型来在平台上的天线放置模拟中表示它。平台天线问题既是电学上的大问题，又是多尺度的问题，实际上无法再仅用全波方法来解决。

Kappa Electronics 是一家专门从事电机控制系统的咨询公司，一位客户寻求帮助控制新无人机设计的电机。面临的挑战是为无人机应用开发强大的电机控制系统。控制系统需要能够处理 40 赫兹到 2000 赫兹的电机频率，并在各种扭矩和参数变化下表现良好。出于成本和重量的考虑，排除了使用轴传感器来获取转子磁通相对于定子框架的角度。由于需要确保无人机在任何条件下都不会从天上掉下来，这一挑战变得更加复杂。

Sujan CooperStandard 是一家为汽车公司提供抗振 NVH 产品的领先制造商，由于与污染控制相关的严格环境规范和政府政策，该公司面临着重大挑战。汽车行业面临减轻车辆重量以最大程度地减少污染和提高效率的压力，这使得该公司面临着优化设计和减轻产品和零部件重量的巨大压力。此外，汽车公司之间快速推出新产品的激烈竞争也增加了压力。设计、开发和测试产品的传统方法已不足以满足汽车公司设定的紧迫期限。 Sujan CooperStandard 需要最先进的软件 CAE 解决方案来减少新产品开发时间和成本，同时保持客户设定的产品质量标准。

汽车原始设备制造商 (OEM) 越来越期望其供应商提升价值链并成为发展合作伙伴。这涉及供应商从概念阶段就参与联合研发 (R&D) 活动，在整个产品开发过程中采用更具协作性的方法。汽车供应商竞争力的关键因素包括缩短产品开发时间、一次成功的产品以及以可承受的成本提供具有卓越技术的高价值产品。然而，由于预算限制以及雇用和留住专家人力的困难，与原始设备制造商相比，汽车供应商在拥有内部仿真能力方面面临着挑战。获取相关数据来验证设计并建立强大的虚拟/测试方法以满足 OEM 期望是供应商关心的另一个问题。

在荷兰西部，土壤的承载力不足以建造建筑物和房屋。为了解决这个问题，该地区的建筑物都建在木桩基础上。这些地基必须完全浸没在水中，以避免桩因腐烂和真菌而恶化。业主正在寻求一种方法来监测这些木桩基础的结构状况，以优化检查和维护工作的时间安排。然而，对建筑物和构筑物的目视检查往往不够频繁，因为它们往往既耗时又昂贵。对于地方政府、住房公司和建筑业主或管理者来说，了解其资产状况并了解任何结构性变化是确保安全、安排预防性维护和充分规划未来投资的关键。

Arcimoto 是一家成立于 2007 年的公司，其使命是构建可持续交通系统，在为其趣味多用途车 (FUV) 创建优化平台时面临着挑战。 FUV 被设计为一款三轮全电动通勤车，结合了摩托车的乐趣和效率以及汽车的稳定性和保护性。面临的挑战包括创建一个用于保护的空间框架外壳、一个可以满足负载要求的后摆臂，以及保持车辆的视觉设计。作为一家初创企业，Arcimoto 还面临预算限制以及引起市场和投资者兴趣的压力。工程团队必须确保车辆足够坚固，能够承受道路条件，他们还希望坚持跨行业安全测试，例如车顶挤压测试，以增强人们对他们产品的信心。

Argon 18 是一家高性能自行车制造商，旨在开发一款更坚固、高度集成、更符合空气动力学且效率更高的自行车。面临的挑战是在不影响结构强度和功率的情况下制造一辆轻质自行车。产品的重量可能是竞争性自行车行业的决定性差异。团队的要求是尽可能提供最坚固的自行车，同时获得最佳的空气动力学结果，因为骑手在赛道比赛中会消耗大量的功率。使自行车更具空气动力学特性通常会导致形状更薄，因此面临的挑战是使车架坚硬，同时平衡结构的强度和刚度。该项目的一个重要方面是开发一种新的铝制立管，供汉森先生在飞圈比赛中使用，该比赛是从出发点起最快圈速实现的。把立需要无缝地集成到自行车车架上，同时牢固地固定到叉插件上。

面临的挑战是受放射虫自然生命形式的启发，创造一个类似有机的桌子结构。著名建筑师和设计师 IL Hoon Roh 对放射虫（一种浮游动物）通过故意在其膜上形成一个孔来形成自身的方式特别感兴趣。他开始了一系列被称为“Radiolaria Experiment”的物体，从 Fabric Table R（Fabric Table Radiolaria）开始，他通过手工拉伸一块布来创建 3D 有机物体，从而将三维结构应用到他的作品中。形式。然而，他对该系列中的第七个实验 Table R Ex07 并不完全满意。虽然他达到了想要的形状，但完成的物体缺乏他想要描绘的复杂部分，并且结构并不完美。

威斯康星精密铸造公司 (WPC) 是一家精密铸件制造商，面临着降低再生涡轮泵盖熔模铸件成本的挑战。面临的挑战是优化结构设计和制造工艺以实现这一目标。再生涡轮泵盖是一个关键部件，需要高压和严格的公差才能有效运行。重新设计的目标是减少泵盖的材料使用量，保持原有的强度和性能，并提高铸造效率。由于需要适应不断变化的铸造趋势以满足不同行业和客户的需求，这一挑战进一步加剧。

由于城市自然产生的风荷载，马德里摩天大楼 Quinta Torre 的建设提出了独特的挑战。这些风荷载不仅影响建筑物的结构，还会给路过或停留在建筑物附近的行人带来不适。面临的挑战是预测底层的风力状况，识别可能风力较强的问题区域，并在塔楼设计中实施应对措施。需要进行详细的流量研究，以确定行人可能感到不适或危险的区域，并找到最佳的设计解决方案。项目负责人在完成风洞测试之前需要这些信息，这可能需要长达六个月的时间。

Ossia Inc. 是一家彻底改变人员和行业的移动性和连接性的公司，在演示 2-3 米外的安全无线电力传输方面面临着重大挑战。该公司的专利无线电源 Cota® 技术的传输方式与 WiFi 非常相似，需要证明对人类安全，并且符合联邦通信委员会 (FCC) 规定的每公斤 1.6 瓦特吸收率 (SAR) 限制。该技术旨在通过空中和远距离提供真正的无线电源，即使设备在运动时也是如此。然而，这项技术的安全性至关重要，特别是考虑到可能在不知不觉中进入无线电力传输路径的物体或生物的潜在影响。

阿尔斯通是综合铁路系统领域的全球领导者，面临着优化现有部件设计的挑战，以通过铸造或增材制造技术进行制造。受影响的部件是阿尔斯通 Metropolis 装置中用于支持防滚系统的火车转向架部件。人们发现该零件的初始设计对于其所承受的工作负载而言过于坚固，而且安全系数也有点太高了。阿尔斯通工程师的任务是改进现有铸件的设计，特别是优化其金属增材制造的生产。面临的挑战是改进整体设计，同时优化材料使用，并探索增材制造的新生产方案。

国家复合材料中心 (NCC) 是一家英国非营利机构，其任务是使用复合材料开发先进技术演示器 Sit-ski。 Sit-ski 是一种供下肢受限人士在山坡上进行运动的设备，其设计需要能够展示中心的能力，同时还能提高滑雪者的表现。面临的挑战是了解现有坐式滑雪板的性能，建立悬架行为的运动学模型，并设计一个更轻、更高效的系统。设计过程需要考虑在架构/系统级别使用复合结构，以及产品开发过程中成本和可制造性的重要性。

国际汽车技术中心 (ICAT) 隶属于国家汽车测试和研究基础设施项目 (NATRIP) 实施协会 (NATIS)，是印度北部领先的汽车测试和研发中心。 ICAT 的使命是整合先进的汽车技术，支持行业开发新型车辆的零部件，并开发尖端的技术专业知识，以扩展无可挑剔的汽车服务范围。然而，该团队在实现这一使命的过程中面临着重大挑战。此前，他们对汽车产品进行了物理测试，如果产品未通过测试，这种方法可能会损失时间和金钱。此外，团队必须执行复杂的计算来解决问题并得出准确的产品设计。这些问题给团队带来了艰巨的挑战，并且常常变成耗时的任务。为了将 ICAT 发展成为汽车行业零部件开发的卓越中心，该团队需要高效且经过验证的 CAE 软件工具，使他们能够找到针对实际问题的适当且快速的解决方案。

瑞尔森大学的国际超级高铁团队 (RIHT) 面临着为超级高铁吊舱设计可展开轮子子系统（类似于飞机起落架）的挑战，该子系统可以轻松地以 100 英里/小时以下的速度移动。由 SpaceX 的埃隆·马斯克发起的超级高铁设计竞赛就是提出这一挑战的平台。由瑞尔森大学硕士生 Graeme Klim 领导的 RIHT 决定重点研究类似于飞机起落架的低速紧急子系统，他们将其命名为“超级高铁可展开轮系统”。该团队必须将他们的设计理念提交给比赛的第一轮淘汰赛，该比赛有数千个参赛作品。在淘汰赛中获胜后，该团队受邀参加 2016 年 1 月的超级高铁设计周末，并因其车轮系统赢得了子系统创新奖。

德国汽车技术领导者戴姆勒在优化多层挡风玻璃中 FM、DAB、RKE 和电视天线的布局方面面临着挑战。由于美观性增强和天线表面积增加，将天线集成到挡风玻璃中已变得流行，从而可以改善接收效果。然而，此类天线的设计很复杂，需要能够分析薄层电介质、细嵌入式电线和周围车身之间的电磁相互作用。车身构成 FM、DAB-RKE 和电视天线频率范围内的天线的一部分，因此需要针对每种汽车系列和变型对玻璃天线进行调整或重新设计。不同的玻璃类型和配置可以改变多端口天线的阻抗。此外，不同的车辆类型需要不同的天线概念。

Ankers 是一家为汽车原始设备制造商和一级供应商提供仿真、设计和开发服务的公司，面临着确定制动盘和制动片的热影响对车辆制动距离的挑战。车辆减速时制动器产生的摩擦热会对制动系统产生各种负面影响，包括制动盘热裂纹、过早磨损或制动失效，以及由于高温下摩擦系数变化而导致制动距离增加。目标是通过理解和减轻这些影响来优化系统行为。面临的挑战是通过联合仿真表明在考虑热效应时仿真结果会更加准确，并向现有和未来的汽车客户展示公司的联合仿真能力。

Wilson Sporting Goods Co. 是一家领先的高性能运动器材制造商，面临着为高尔夫球杆设计电视节目“Driver vs. Driver”中的参赛者提供支持的挑战。该展会旨在鼓励高尔夫行业的创新，让有抱负的高尔夫球杆设计师竞相开发获胜的设计，最终将成为威尔逊的下一个发球杆。我们面临的挑战是为参赛者提供必要的工具和专业知识，将他们的设计变为现实，同时确保设计在技术上合理，并在外观、感觉和性能方面满足消费者的高期望。体育行业的竞争日益激烈，以及对更快、更轻、更强的设备的需求不断增长，增加了挑战的复杂性。

PaceControls 是 HVACR 行业物联网解决方案的领先技术开发商和制造商，在控制 HVACR 设备方面面临着重大挑战。 HVACR 系统有各种配置和尺寸，范围从单压缩机/单风扇到多压缩机/多风扇单元。 PaceControls 开发的技术必须足够灵活，能够适应 10 种主要的 HVACR 配置，每种配置都有 200 多种单独的要求。挑战包括管理需求和算法复杂性、易于安装和使用、准确估计节省费用等等。该技术还需要支持 Wi-Fi、ZigBee 和 4G LTE 通信以及无线 (OTA) 固件更新功能。

瑞典国家电动汽车公司 (NEVS) 是一家电动汽车和技术开发商，在准确模拟和消除电动乘用车内部的吱吱声和嘎嘎声方面面临着挑战。这些噪音是当两个部件接触或相对移动时产生的，可能会导致车辆乘员产生质量差的感觉。事实证明，构建原型、测试材料相互作用以及纠正出现的问题的传统过程既漫长又昂贵。该公司渴望更好地了解和预测这些现象，以减少车内噪音并提高乘坐质量。然而，内部模拟团队尚未使用模拟策略来预测和解决吱吱声和嘎嘎声问题。

墨西哥莫雷洛斯州自治大学 (UAEM) 面临着为电视和汽车应用设计低成本、轻型天线的挑战。目标是让大众，特别是发展中国家的大众更能负担得起现代通信，包括电视和 GPS。在电视接收方面，这一挑战尤为重要，因为将信号成功传输到偏远地区（尤其是室内）往往会出现问题。传统的解决方案是八木阵列天线，它向电视塔提供定向波束，但 UAEM 的团队寻求开发一种更小、更轻且信号稳定性更高的天线。

Woodland/Alloy Casting, Inc. 是一家提供全方位服务的铝铸件供应商，在将船用排气外壳部件从消失模铸造转变为砂型铸造时面临着重大挑战。这种转变需要更新浇注系统以保持零件的完整性。该公司的目标是生产良好的铸件，同时将内浇口和冒口保持在最低限度，从而降低产量并减少拆除索具所需的时间。面临的挑战是设计一种新的浇注系统，该系统可以从底部法兰供给铸件并将金属推到铸件的顶部。测试新浇注系统的传统方法会涉及大量昂贵且耗时的测试，需要大量模具来确定新浇注系统的结果。

CalsonicKansei North America (CKNA) 是全球汽车零部件制造商 CalsonicKansei Corporation 的一部分，总部位于日本，该公司面临着汽车内饰吱吱声 (S&R) 的挑战。这个问题影响了他们的产品质量和客户满意度。尽管在现代计算机辅助工程 (CAE) 技术方面经验丰富，但 CKNA 尚未充分探索在物理硬件生产之前使用仿真技术研究 S&R 问题的潜力。吱吱声和嘎嘎声是当组件的两个零件由于特定的激励负载而相对运动时发生的两种现象。对 S&R 方法知识的缺乏阻碍了早期问题检测，导致产品完成效率低下和潜在的保修索赔。

来自慕尼黑工业大学的 TUfast Eco 团队由来自不同研究领域的约 30 名学生组成，其任务是设计、开发和制造节能车辆，以参加各种节能竞赛，包括壳牌生态马拉松。面临的挑战是每年制造一辆全新的车辆，不允许使用前一年车辆的任何部件。这是为了确保将前几年的技术专长和开发方法传递给新团队。开发节能车辆最重要的方面之一是减少车辆的质量。因此，团队成员不断寻找减轻重量的潜力，特别是在设计悬架和底盘时。