Исследование топологии используется для изучения итераций проектирования компонента, удовлетворяющих заданной цели оптимизации и геометрическим ограничениям.
Доступно в SOLIDWORKS Simulation Professional и SOLIDWORKS Simulation Premium.
Исследование топологии реализует непараметрическую оптимизацию топологии деталей. Начиная с максимального пространства исходного проекта (которое представляет собой максимально разрешенный размер компонента) и учитывая все примененные нагрузки, крепления и производственные ограничения, оптимизация топологии ищет новую компоновку материала в границах максимально допустимой геометрии за счет перераспределения материала. Оптимизированный компонент удовлетворяет всем требуемым механическим и производственным требованиям.
Например, можно оптимизировать деталь подъемного механизма капота автомобиля, обозначенную синим цветом на рисунке, с точки зрения прочности и веса (изображение предоставлено компанией Ring Brothers LLC).
С помощью исследования топологии можно задать цель проекта, чтобы найти наилучшее соотношение прочности и веса, минимизировать массу или уменьшить максимальное перемещение компонента.
Начните с цели Наилучшее отношение жесткости к массе, чтобы получить первоначальную оптимизированную форму компонента.
В дополнение к цели оптимизации можно определить ограничения для соответствия требуемым механическим свойствам (например, максимальному отклонению, проценту удаленной массы) и производственным процессам. Для эффективного выполнения исследования топологии предложение варианта проекта создается с помощью процесса итеративной оптимизации, в котором выполняются все заданные структурные и производственные требования.
В окне PropertyManager Исследование выберите Исследование топологии.
Чтобы настроить исследование топологии, определите следующее.
|
Модель максимального размера
|
Выберите одно тело для оптимизации топологии. Исходная геометрия тела обозначается как модель максимального размера.
|
|
Одна цель
|
Цель оптимизации управляет математической формулировкой алгоритма оптимизации. В дереве исследования топологии нажмите правой кнопкой мыши Цели и ограничения. В окне PropertyManager Цели и ограничения выберите одну из следующих целей оптимизации: Наилучшее отношение жесткости к массе, Предельно уменьшить массу или Предельно уменьшить максимальное смещение. Если в качестве цели выбрано значение Наилучшее отношение жесткости к массе, то алгоритм пытается минимизировать глобальные условия соответствия модели, которые служат мерой общей гибкости (обратная величина жесткости). Условия соответствия определяются суммой энергий деформации для всех элементов.
|
|
Ограничения
|
Ограничения определяют предел решений проектного пространства. Ограничения распространяются на: процент удаленной массы, цели производительности для напряжений (запаса прочности), смещения или собственную частоту модели. Ограничения оптимизации определяются пользователем в окне PropertyManager Цели и ограничения. Интерфейс пользователя фильтрует типы ограничений, которые можно применить в зависимости от выбранной цели.
|
|
Сохраненные области
|
Это области модели, которые исключены из процесса оптимизации и сохраняются в окончательной форме. Геометрические объекты, к которым применяются нагрузки и крепления, сохраняются по умолчанию. Чтобы выбрать области для исключения из оптимизации, перейдите в раздел . Чтобы выбрать дополнительные грани для сохранения, нажмите правой кнопкой мыши Производственный контроль, и выберите Добавить сохраненную область.
|
|
Производственный контроль
|
Геометрические ограничения, примененные производственным процессом, обеспечивают возможность производства для оптимизированной детали. Нажмите правой кнопкой мыши на элемент Производственный контроль и определите необходимые элементы управления, например Направление извлечения из пресс-формы, Управление толщиной или Управление симметрией. В окне PropertyManager Направление извлечения из пресс-формы можно также применить ограничение штампов для создания отверстий по толщине детали. С помощью параметра Управление симметрией можно применить половину, четверть или одну восьмую симметрии для оптимизации формы компонентов.
|
В зависимости от настроек цели оптимизации, элементов производственного контроля, сетки, нагрузок и граничных условий процесс оптимизации создает допустимый проект, являющийся производным от максимального пространства исходного проекта.