Utilizzare uno studio topologico per esplorare le iterazioni progettuali di un componente che soddisfino l'obiettivo di ottimizzazione e i vincoli geometrici.
Disponibile in SOLIDWORKS Simulation Professional e in SOLIDWORKS Simulation Premium.
Uno Studio topologico esegue l'ottimizzazione della topologia non parametrica delle parti. Partendo da uno spazio di progetto massimo (che rappresenta la quota massima consentita per un componente) e tenendo conto di tutti i carichi applicati, dei fissaggi e dei vincoli di fabbricazione, l'ottimizzazione della topologia ricerca un nuovo layout del materiale entro i contorni della geometria massima consentita, ridistribuendo il materiale. Il componente ottimizzato soddisfa tutti i requisiti meccanici e di fabbricazione.
Ad esempio, è possibile ottimizzare la parte del meccanismo di apertura del tetto di una vettura, come illustrato in blu nell'immagine qui sotto, in termini di resistenza e di peso (per gentile concessione di Ring Brothers LLC).
Con uno studio di topologia, è possibile impostare un obiettivo di progetto per trovare il miglior rapporto rigidità/peso, minimizzare la massa o ridurre lo spostamento massimo di un componente.
Iniziare con l'obiettivo Migliore rapporto rigidità-peso per ottenere una forma iniziale ottimizzata del componente.
Oltre all'obiettivo di ottimizzazione, si definiscono i vincoli di progetto per soddisfare le proprietà meccaniche richieste, come flessione massima e percentuale di massa asportata, e i processi di fabbricazione. Per la corretta esecuzione di uno studio topologico, la proposta di progetto determinata dal processo iterativo di ottimizzazione soddisfa tutti i requisiti strutturali e di fabbricazione definiti.
Nel PropertyManager Studio, selezionare Studio topologico.
Per impostare uno Studio topologico, è necessario definire:
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Modello di dimensioni massime
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Selezionare un corpo singolo per eseguire l'ottimizzazione della topologia. La geometria iniziale del corpo è utilizzata come riferimento del Modello di dimensioni massime.
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Un obiettivo
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L'obiettivo di ottimizzazione determina la formulazione matematica dell'algoritmo di ottimizzazione. Nell'albero di uno Studio topologico, fare clic con il pulsante destro del mouse su Obiettivi e vincoli. Nel PropertyManager Obiettivi e vincoli, selezionare uno degli obiettivi di ottimizzazione: Migliore rapporto rigidità-peso, Riduci al minimo la massa o Riduci al minimo lo spostamento massimo. Se si seleziona Migliore rapporto rigidità-peso, l'algoritmo cerca di ridurre al minimo la conformità globale del modello, che è una misura della flessibilità complessiva (reciproca della rigidità). La conformità è definita dalla somma delle energie di deformazione di tutti gli elementi.
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Vincoli
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I vincoli limitano le soluzioni dello spazio di progetto. Applicano dei limiti a: percentuale di massa da rimuovere, obiettivi di prestazione per le sollecitazioni (FOS), gli spostamenti o le autofrequenze presenti nel modello. I vincoli di ottimizzazione vengono definiti nel PropertyManager Obiettivi e vincoli. L'interfaccia utente filtra il tipo di vincoli che è possibile applicare in base all'obiettivo selezionato.
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Aree conservate
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Si tratta delle aree del modello escluse dal processo di ottimizzazione e che vengono conservate nella forma finale. Le entità geometriche sulle quali si applicano carichi e vincoli vengono conservate per impostazione predefinita. Per selezionare le aree da escludere dall'ottimizzazione, andare su . Per selezionare facce aggiuntive da conservare, fare clic con il pulsante destro del mouse su Controllo della fabbricazione e selezionare Aggiungi area conservata.
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Controlli della fabbricazione
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I vincoli geometrici applicati dai processi di fabbricazione assicurano che la parte ottimizzata sia realizzabile. Fare clic con il pulsante destro del mouse su Controlli della fabbricazione e definire i controlli desiderati, come Direzione sformatura, Controllo spessore o Controllo simmetria. Nel PropertyManager Direzione sformatura, è anche possibile applicare un vincolo di stampaggio per creare fori sullo spessore di una parte. Tramite il Controllo simmetria, è possibile applicare metà, un quarto o un ottavo di simmetria alla forma ottimizzata del componente.
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A seconda delle impostazioni dell'obiettivo di ottimizzazione, dei controlli di fabbricazione, della mesh, dei carichi e delle condizioni al contorno, il processo di ottimizzazione genera un progetto accettabile, derivato dallo spazio di progetto massimo iniziale.