Utilisez une étude de topologie pour explorer les itérations de conception d'un composant qui satisfont un objectif d'optimisation donné et des limites géométriques imposées.
Disponible dans SOLIDWORKS Simulation Professional et SOLIDWORKS Simulation Premium.
Une étude de topologie effectue l'optimisation topologique non paramétrique des pièces. En commençant par un espace de conception maximal (qui représente la taille maximale autorisée pour un composant) et en prenant en compte tous les déplacements imposés appliqués ainsi que toutes les charges et toutes les limites de fabrication imposées appliquées, l'optimisation de la topologie cherche une nouvelle présentation du matériau à l'intérieur des limites de la géométrie maximale autorisée en redistribuant le matériau. Le composant optimisé satisfait toutes les exigences mécaniques et de fabrication requises.
Par exemple, vous pouvez optimiser la pièce d'un mécanisme d'ouverture de capot de voiture, comme illustré dans l'image ci-dessous en bleu, en matière de force et de poids (image fournie avec l'aimable autorisation de Ring Brothers LLC).
Avec une étude de topologie, vous pouvez définir un objectif de conception pour trouver le meilleur rapport raideur/poids, minimiser la masse ou réduire le déplacement maximal d'un composant.
Commencez avec l'objectif Raideur optimale par rapport au ratio de poids pour obtenir une forme optimisée initiale de votre composant.
En plus de l'objectif d'optimisation, vous définissez des limites de conception imposées pour vous assurer que les propriétés mécaniques requises, telles que la déflexion maximale, le pourcentage de masse supprimé et les procédés de fabrication, sont satisfaites. Pour garantir une bonne exécution de l'étude de topologie, la proposition de conception générée par le processus d'optimisation itératif répond à toutes les exigences structurelles et de fabrication spécifiées.
Dans le PropertyManager Etude, sélectionnez Etude de topologie.
Pour configurer une étude de topologie, vous définissez :
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Modèle de taille maximum
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Sélectionnez un corps unique auquel appliquer l'optimisation topologique. La géométrie initiale du corps est désignée sous le nom Modèle de taille maximum.
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Un objectif
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L'objectif d'optimisation entraîne la formulation mathématique de l'algorithme d'optimisation. Dans un arbre d'étude de topologie, cliquez avec le bouton droit de la souris sur Objectifs et limites imposées. Dans le PropertyManager Objectifs et limites imposées, sélectionnez l'un des objectifs d'optimisation : Raideur optimale par rapport au ratio de poids, Minimiser la masse ou Minimiser le déplacement maximal. Lorsque vous sélectionnez Raideur optimale par rapport au ratio de poids, l'algorithme essaie de minimiser la conformité globale du modèle, qui est une mesure de la flexibilité globale (réciproque de raideur). La conformité est définie par la somme des énergies de déformation de tous les éléments.
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Limites imposées
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Les limites imposées restreignent les solutions d'espace de conception. Elles appliquent des limites aux éléments suivants : pourcentage de masse à supprimer, objectifs de performance pour les contraintes (CS), déplacements ou fréquences propres observés dans votre modèle. Vous définissez les limites imposées d'optimisation dans le PropertyManager Objectifs et limites imposées. L'interface utilisateur filtre le type de limites imposées que vous pouvez appliquer en fonction de l'objectif sélectionné.
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Régions préservées
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Il s'agit de zones de votre modèle qui sont exclues du processus d'optimisation et préservées dans la forme finale. Les entités géométriques où vous appliquez les chargements et déplacements imposés sont conservées par défaut. Pour sélectionner les régions à exclure de l'optimisation, allez dans . Pour sélectionner des faces supplémentaires à conserver, cliquez avec le bouton droit de la souris sur Contrôle de fabrication et sélectionnez Ajouter une région conservée.
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Contrôles de fabrication
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Les contraintes géométriques appliquées par les processus de fabrication garantissent que la pièce optimisée est moulée. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur Contrôles de fabrication et définissez les contrôles souhaités comme Direction de démoulage, Contrôle d'épaisseur ou Contrôle de symétrie. Dans le PropertyManager Direction de démoulage, vous pouvez également appliquer une limite imposée d'estampage pour créer des perçages dans l'épaisseur d'une pièce. Avec le Contrôle de symétrie, vous appliquez la moitié, le quart ou un huitième de la symétrie à la forme optimisée du composant.
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En fonction des paramètres de l'objectif d'optimisation, des contrôles de fabrication, du maillage, des charges et des conditions aux limites, le processus d'optimisation produit une conception acceptable dérivée de l'espace de conception maximal initial.