Topologiebedingungen

Sie können Spannungs- (Sicherheitsfaktor) und Frequenzwerte für eine Topologiestudie als Konstruktionszwangsbedingungen definieren.

Führen Sie beispielsweise eine Topologiestudie durch, um die optimale Form eines Modells mit der größten Steifigkeit für eine Gewichtsreduktion von 50 % und einer zulässigen Maximalspannung zu finden. Mit einer Spannungsbedingung wird die Bedingung erzwungen, dass ein Modell nach der Optimierung keine größeren Spannungen aufweisen darf, als ein prozentualer Faktor der Fließgrenze des Materials.

Um eine Spannungsbedingung im PropertyManager Ziele und Bedingungen festzulegen, wählen Sie Zwangsbedingung für Spannung/Sicherheitsfaktor aus. Wählen Sie unter Typ entweder Zwangsbedingung für Spannung oder Zwangsbedingung für Sicherheitsfaktor aus.
Zwangsbedingung für Spannung

Angegebener Wert

Geben Sie den maximal zulässigen von-Mises-Spannungswert für die optimierte Geometrie ein.

Angegebener Faktor

Geben Sie den maximal zulässigen von-Mises-Spannungswert als Prozentsatz der Fließgrenze des Materials ein.
Zwangsbedingung für Sicherheitsfaktor Geben Sie den minimal zulässigen Sicherheitsfaktor für die optimierte Geometrie ein. Die maximal zulässige von-Mises-Spannung wird aus der Fließgrenze des Materials geteilt durch den benutzerdefinierten Sicherheitsfaktor berechnet. Die maximale von-Mises-Spannung ist das Standard-FOS-Kriterium, das in diesem Fall verwendet wird.

Um eine Frequenzbedingung im PropertyManager Ziele und Bedingungen festzulegen, wählen Sie Zwangsbedingung für Frequenz aus. Geben Sie einen unteren oder oberen Frequenzgrenzwert oder eine Reihe zulässiger Frequenzen für die ausgewählten Schwingungsformen ein.

Führen Sie eine Frequenzstudie mit dem ursprünglichen Modell (maximaler Konstruktionsraum) durch, bevor Sie eine Topologiestudie mit Frequenzbedingungen ausführen, um den Bereich der zulässigen Eigenfrequenzen zu bewerten.

Wählen Sie Schwingungsverfolgung aus, um den Optimierungssolver anzuweisen, beim Durchsetzen von Frequenzbedingungen die Reihenfolge der ausgewählten Schwingungsformen zu verfolgen, die von der ursprünglichen Geometrie abgeleitet wurden (während der gesamten Optimierungsiterationen).

Wenn Schwingungsverfolgung deaktiviert ist, verfolgt der Solver die aktuelle Reihenfolge der Schwingungsformen, wie bei den einzelnen Optimierungsiterationen abgeleitet. Beispielsweise ist ein Optimierungsziel einer 50%igen Massenreduktion und einer Frequenzbedingung bei der ersten Schwingungsform möglich. Die erste Schwingungsform der ursprünglichen Geometrie wird zur zweiten oder dritten Schwingungsform der optimierten Geometrie.

Beispiel: Sie fügen eine Frequenzbedingung für eine bestimmte Schwingungsform einer Platte hinzu (erster Modus in der ursprünglichen Plattengeometrie). Während sich die Modellform während der Iterationen ändert, verschiebt sich dieser Modus in der Frequenzliste nach unten. Bei Auswahl der Schwingungsverfolgung verfolgt der Solver den gleichen Modus, während die Positionen in der Liste der Frequenzen verschoben werden, und die Bedingung wird auf derselben Schwingungsform erzwungen. Wenn Sie Schwingungsverfolgung deaktivieren, wird im Laufe der Iterationen der ursprüngliche Modus durch eine andere Schwingungsform ersetzt. Der Solver wendet die Frequenzbedingung dann auf diesen neuen Modus an, der den alten Modus ersetzt.
Nur für eine Topologiestudie mit einer bestimmten Zwangsbedingung für Frequenz:
  • Angewendete Lasten oder vorgeschriebene Verschiebungen (einschließlich abgesetzte Lasten, Verschiebungen und Rotationen) werden bei der Berechnung der Resonanzfrequenzen nicht berücksichtigt.
  • Wählen Sie im PropertyManager Abgesetzte Last/Masse die Option Verbindungstyp > Starr aus, um eine abgesetzte Masse anzuwenden. Alle abgesetzten Massen, die Sie mit der Option Verbindungstyp > Verteilt anwenden, wird vom Solver ignoriert.