Cele i powiązania

W menedżerze właściwości PropertyManager Cele i powiązania definiuje się cel optymalizacji oraz powiązania określające wyrażenie matematyczne algorytmu optymalizacji.

Aby uzyskać dostęp do menedżera właściwości PropertyManager Cele i powiązania:

  • W drzewie badania Topologia kliknąć prawym przyciskiem myszy Cele i powiązania, po czym wybrać jeden z trzech celów optymalizacji: Najlepszy współczynnik sztywności do wagi, Minimalizuj masę lub Minimalizuj maksymalne przemieszczenie.

Wybierz cel

  Najlepszy współczynnik sztywności do wagi (domyślnie) Algorytm optymalizacji tworzy kształt komponentu o największej sztywności z uwzględnieniem ilości masy, która zostanie usunięta z oryginalnej maksymalnej przestrzeni projektu.

W przypadku wybrania opcji Najlepszy współczynnik sztywności do wagi algorytm podejmie próbę minimalizacji zgodności modelu, definiowanej jako miara ogólnej elastyczności (wzajemność sztywności). Zgodność jest zdefiniowana przez sumę energii naprężenia wszystkich elementów.

  Minimalizuj maksymalne przemieszczenie Algorytm optymalizacji pozwala uzyskać kształt, który minimalizuje maksymalne przemieszczenie na jednym węźle (obliczone w badaniu statycznym). Przy danej wartości procentowej materiału do usunięcia z komponentu optymalizacja określa najsztywniejszy projekt, który waży mniej niż pierwotny projekt i minimalizuje maksymalne zaobserwowane przemieszczenie.
  Minimalizuj masę z powiązaniem przemieszczenia

Algorytm optymalizacji tworzy kształt, który waży mniej niż model w maksymalnym rozmiarze i nie narusza danej wartości docelowej dla powiązania przemieszczenia. Algorytm stara się ograniczyć masę komponentu, wiążąc przemieszczenie (maksymalną zaobserwowaną wartość komponentu albo wartość zdefiniowaną przez użytkownika w jednym węźle) poniżej określonego limitu.

Powiązania

Powiązania ograniczają rozwiązania w zakresie przestrzeni projektu, wprowadzając ograniczenia dotyczące ilości masy, która może zostać zmniejszona, oraz docelowej wydajności optymalizowanego modelu. Interfejs użytkownika filtruje możliwe do użycia powiązania na podstawie wybranego celu optymalizacji. Można określić powiązania masy, przemieszczenia, częstotliwości lub naprężenia.
  Powiązania masy Określić docelową masę, o którą część zostanie zmniejszona w trakcie optymalizacji. Należy wybrać jedną z poniższych opcji:

Zmniejsz masę o (wartość procentowa)

Wpisać docelową wartość procentową zmniejszenia masy.

Zmniejsz masę o (wartość bezwzględna)

Wpisać dokładną wartość masy do usunięcia z maksymalnej przestrzeni projektowej części.

Algorytm optymalizacji spróbuje osiągnąć docelowe zmniejszenie masy dla końcowego kształtu w drodze procesu iteracyjnego.
  Powiązania przemieszczenia Określa górną granicę dla wybranego komponentu przemieszczenia. W pozycji Komponent wybrać wymaganą zmienną przemieszczenia. Należy wybrać jedną z poniższych opcji:

Wartość określona

Wpisać docelową wartość dla wybranej zmiennej przemieszczenia i określić wymagane jednostki w obszarze Jednostki.

Czynnik określony

Wpisać współczynnik pomnożenia maksymalnego przemieszczenia obliczonego w badaniu statycznym.

Wybrać jedno z poniższych ustawień lokalizacji wierzchołka odniesienia dla powiązania przemieszczenia:

Automatyczna (pojedynczy punkt maks.)

Program domyślnie wybiera wierzchołek maksymalnego przemieszczenia zaobserwowanego w modelu.

Zdefiniowany przez użytkownika

Wybrać w obszarze graficznym wierzchołek odniesienia dla powiązania przemieszczenia.

  Powiązanie częstotliwości

Postaci drgań

Dodać liczbę postaci drgań, aby wymusić powiązanie częstotliwości podczas optymalizacji.

Przed rozpoczęciem badania topologii uruchomić badanie częstotliwości z oryginalnym modelem (maksymalna przestrzeń projektowa), aby ocenić zakres dopuszczalnych częstotliwości drgań własnych.

Narzędzie porównujące

Wybrać jedną z trzech opcji: jest mniejsze niż, aby wprowadzić górną granicę częstotliwości, jest większe niż, aby wprowadzić dolną granicę częstotliwości, lub znajduje się pomiędzy, aby wprowadzić zakres dopuszczalnych częstotliwości dla wybranej postaci drgań (np. 10–20).

Wartość (Hz)

Wprowadzić wartości częstotliwości w Hz dla każdej postaci drgań.

Śledzenie trybu

Po wybraniu solver optymalizacji śledzi kolejność wybranych postaci drgań na podstawie oryginalnej geometrii podczas wymuszania powiązań częstotliwości w trakcie wykonywania iteracji optymalizacji. Gdy pole Śledzenie trybu nie jest zaznaczone, solver śledzi bieżącą kolejność postaci drgań wyprowadzoną dla każdej iteracji optymalizacji. Na przykład celem optymalizacji może być zmniejszenie masy o 50% i powiązanie częstotliwości pierwszej postaci drgań, a wówczas pierwsza postać drgań oryginalnej geometrii stanie się drugą lub trzecią postacią drgań zoptymalizowanej geometrii.

Oto przykład: Użytkownik dodaje powiązanie częstotliwości do określonej postaci drgań zginania płyty (pierwszej w oryginalnej geometrii płyty). Gdy kształt modelu będzie się zmieniał w kolejnych iteracjach, ta postać zginania może przesuwać się w dół na liście częstotliwości. Po wybraniu opcji Śledzenie trybu solver śledzi tę samą postać, gdy zmienia ona pozycję na liście częstotliwości, i wymusza powiązanie dla tej samej postaci drgań. Kiedy opcja Śledzenie trybu nie jest zaznaczona, inna postać drgań może zastąpić oryginalną pierwszą postać zginania w trakcie iteracji. Następnie solver stosuje powiązanie częstotliwości do tej nowej postaci, która zastępuje poprzednią postać.
  Powiązanie naprężenia/współczynnika bezpieczeństwa

Powiązania naprężenia

Wybrać Wartość określona, aby wprowadzić maksymalną dopuszczalną wartość naprężenia zredukowanego wg Misesa dla zoptymalizowanej geometrii. Wybrać Określony procent, aby wprowadzić maksymalną dopuszczalną wartość naprężenia zredukowanego wg Misesa jako wartość procentową granicy plastyczności materiału.

Powiązanie współczynnika bezpieczeństwa

Wprowadzić wartość minimalnego współczynnika bezpieczeństwa dla zoptymalizowanej geometrii. Domyślnym kryterium zniszczenia jest maksymalne naprężenie zredukowane wg Misesa.

W przypadku badania topologii tylko z określonymi powiązaniami częstotliwości:

  • W obliczeniach częstotliwości rezonansowych nie są brane pod uwagę stosowane obciążenia lub zalecane przemieszczenia (w tym obciążenia odległe, przesunięcia i obroty).
  • Aby zastosować odległą masę, w menedżerze właściwości PropertyManager Odległe obciążenie/masa wybrać Typ połączenia > Sztywny . Każda odległa masa stosowana z opcją Typ połączenia > Rozprowadzony jest ignorowana przez solver.