Objectifs et limites imposées

Dans le PropertyManager Objectifs et limites imposées, vous spécifiez l'objectif d'optimisation et les limites imposées qui entraînent la formulation mathématique de l'algorithme d'optimisation.

Pour accéder au PropertyManager Objectifs et limites imposées :

  • Dans un arbre d'étude de topologie, cliquez avec le bouton droit de la souris sur Objectifs et limites imposées, puis sélectionnez l'un des trois objectifs d'optimisation : Raideur optimale par rapport au ratio de poids, Minimiser la masse ou Minimiser le déplacement maximal.

Sélectionner un objectif

  Raideur optimale par rapport au ratio de poids (par défaut) L'algorithme d'optimisation produit la forme d'un composant ayant la plus grande raideur, compte tenu de la masse donnée qui sera retirée de l'espace de conception maximal initial.

Lorsque vous sélectionnez Raideur optimale par rapport au ratio de poids comme objectif, l'algorithme cherche à 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.
  Minimiser le déplacement maximal L'algorithme d'optimisation produit une forme qui minimise le déplacement maximal sur un seul nœud (calculé à partir d'une étude statique). Avec un pourcentage donné de matériau à enlever d'un composant, l'optimisation produit la conception la plus raide qui pèse moins que la conception initiale et minimise le déplacement maximal observé.
  Minimiser la masse avec une limite imposée de déplacement

L'algorithme d'optimisation produit une forme qui pèse moins que le modèle de taille maximum et qui n'enfreint pas la cible donnée pour la limite imposée de déplacement. L'algorithme vise à réduire la masse d'un composant tout en limitant le déplacement (valeur maximale observée du composant ou définie par l'utilisateur sur un seul nœud) sous une certaine limite.

Limites imposées

Les limites imposées restreignent les solutions d'espace de conception en appliquant des limites sur la masse donnée pouvant être réduite ainsi que des objectifs de performance pour le modèle optimisé. L'interface utilisateur filtre le type de limites imposées que vous pouvez appliquer en fonction de l'objectif d'optimisation sélectionné. Vous pouvez spécifier des limites imposées de masse, déplacement, fréquence ou contrainte.
  Limite imposée de masse Spécifiez la masse cible qui sera déduite de la pièce lors de l'optimisation. Sélectionnez l'une des options suivantes:

Réduire la masse de (pourcentage)

Saisissez le pourcentage cible de réduction de la masse.

Réduire la masse de (valeur absolue)

Saisissez la valeur exacte de la masse à supprimer de l'espace de conception maximal de la pièce.
L'algorithme d'optimisation essaiera d'atteindre la réduction de masse cible pour la forme finale à l'aide d'un processus itératif.
  Limite imposée de déplacement Spécifie la limite supérieure pour la composante de déplacement sélectionnée. Dans Composant, sélectionnez la variable de déplacement requise. Sélectionnez l'une des options suivantes:

Valeur spécifiée

Saisissez la valeur cible pour la variable de déplacement sélectionnée et spécifiez les unités nécessaires dans Unités.

Facteur spécifié

Saisissez un facteur pour multiplier le déplacement maximal calculé à partir d'une étude statique.
Sélectionnez l'une des options suivantes comme emplacement d'un sommet de référence pour la limite imposée de déplacement :

Automatique (point max. unique)

Le programme sélectionne par défaut le sommet de déplacement maximal observé dans le modèle.

Défini par l'utilisateur

Sélectionnez dans la zone graphique le sommet de référence pour la limite imposée de déplacement.
  Limite imposée de fréquence

Déformées modales

Ajoutez le nombre de déformées modales pour appliquer une limite imposée de fréquence pendant l'optimisation.

Avant d'exécuter une étude de topologie, exécutez une étude de fréquence avec le modèle d'origine (espace de conception maximal) pour évaluer la plage de fréquences naturelles acceptables.

Comparateur

Sélectionnez l'une des trois options suivantes : est inférieur à pour saisir une limite de fréquence supérieure, est supérieur à pour saisir une limite de fréquence inférieure ou est compris entre pour saisir une plage de fréquences acceptables pour la déformée modale sélectionnée (par exemple, 10-20).

Valeur (Hz)

Saisissez les valeurs de fréquence en Hz pour chaque déformée modale.

Suivi modal

S'il est sélectionné, le solveur d'optimisation suit l'ordre des déformées modales sélectionnées telles que dérivées de la géométrie initiale lors de l'application des limites imposées de fréquence par le biais des itérations d'optimisation. Lorsque l'option Suivi modal est décochée, le solveur suit l'ordre actuel des déformées modales telles que dérivées pour chaque itération d'optimisation. C'est par exemple le cas pour un objectif d'optimisation visant une réduction de 50 % de la masse et une limite imposée de fréquence sur la première déformée modale : la première déformée modale de la géométrie initiale devient la deuxième ou troisième déformée modale de la géométrie optimisée.
Par exemple, vous ajoutez une limite imposée de fréquence sur une déformée modale de flexion distincte d'une plaque (le premier mode dans la géométrie de plaque initiale). Comme la déformée modale change pendant les itérations, cette déformée modale de flexion distincte peut descendre dans la liste des fréquences. En sélectionnant Suivi modal, le solveur garde une trace du même mode lorsqu'il change de positions dans la liste des fréquences, et applique la limite imposée sur la même déformée modale. Lorsque vous décochez Suivi modal, une autre déformée modale peut remplacer la première déformée modale de flexion d'origine au cours des itérations. Le solveur applique ensuite la limite imposée de fréquence sur ce nouveau mode qui remplace l'ancien mode.
  Limite imposée de contrainte/coefficient de sécurité

Limite imposée de contrainte

Sélectionnez Valeur spécifiée pour entrer la contrainte de von Mises maximale acceptable pour la géométrie optimisée. Sélectionnez Pourcentage spécifié pour saisir la contrainte de von Mises maximale acceptable sous forme de pourcentage de la limite d'élasticité du matériau.

Limite imposée du coefficient de sécurité

Entrez le coefficient de sécurité minimal pour la géométrie optimisée. Le critère de ruine par défaut est la contrainte de Von Mises maximale.

Pour une étude de topologie avec uniquement des limites imposées de fréquence spécifiées :

  • Les chargements appliqués ou les déplacements imposés (notamment les rotations, translations et chargements distants) ne sont pas pris en compte dans le calcul des fréquences de résonance.
  • Pour appliquer une masse à distance, dans le PropertyManager Chargement/Masse à distance, sélectionnez Type de connexion > Rigide . Toute masse à distance que vous appliquez avec l'option Type de connexion > Distribuée est ignorée par le solveur.