Metas e restrições

No PropertyManager de Metas e restrições, você especifica a meta de otimização e as restrições que orientam a formulação matemática do algoritmo de otimização.

Para acessar o PropertyManager de Metas e restrições:

  • Em uma árvore de estudo de topologia, clique com o botão direito do mouse em Metas e restrições e selecione uma das três metas de otimização: Melhor taxa de rigidez para peso, Minimizar massa ou Minimizar deslocamento máximo.

Selecionar objetivo

  Melhor taxa de rigidez para peso (padrão) O algoritmo de otimização proporciona o formato de um componente com a maior rigidez, considerando a quantidade determinada de massa que será removida do espaço máximo de projeto inicial.

Ao selecionar Melhor taxa de rigidez para peso, o algoritmo procurará minimizar a conformidade global do modelo, que é uma medida da flexibilidade geral (recíproca de rigidez). A conformidade é definida pela soma de energias de tensão de todos os elementos.

  Minimizar o deslocamento máximo O algoritmo de otimização proporciona um formato que minimiza o deslocamento máximo em um único nó (calculado a partir de um estudo estático). Com uma determinada porcentagem de material para remover de um componente, a otimização proporciona o projeto mais rígido com menos peso que o projeto inicial e minimiza o deslocamento máximo observado.
  Minimizar massa com restrição de deslocamento

O algoritmo de otimização proporciona um formato com menos peso que o modelo de tamanho máximo e não viola o alvo especificado para a restrição de deslocamento. O algoritmo busca reduzir a massa de um componente enquanto restringe o deslocamento (valor máximo observado do componente ou definido pelo usuário em um único nó) abaixo de um determinado limite.

Restrições

Limitam as soluções de espaço do projeto por impor limites sobre a quantidade de massa que pode ser reduzida e as metas de desempenho para o modelo otimizado. A Interface do usuário filtra os tipos de restrições que podem ser aplicadas com base na meta de otimização selecionada. Você pode especificar restrições de massa, deslocamento, frequência ou tensão.
  Restrição de massa Especifique a massa de destino à qual a peça será reduzida durante a otimização. Selecione um dos seguintes procedimentos:

Reduzir massa em (porcentagem)

Digite a porcentagem alvo da redução de massa.

Reduzir massa em (valor absoluto)

Digite o valor exato da massa para remover do espaço máximo do projeto da peça.

O algoritmo de otimização tentará atingir a redução alvo da massa para a forma final por meio de um processo iterativo.
  Restrição de deslocamento Especifica o limite máximo do componente de deslocamento selecionado. No Componente, selecione a variável de deslocamento necessária. Selecione um dos seguintes procedimentos:

Valor especificado

Digite o valor de destino para a variável de deslocamento selecionada, e especifique as unidades necessárias em Unidades.

Fator especificado

Digite um fator para multiplicar o deslocamento máximo calculado a partir de um estudo estático.

Selecione uma das seguintes opções para um local de vértice de referência para a restrição de deslocamento:

Automático (ponto máx. único)

O programa seleciona por padrão o vértice do deslocamento máximo observado no modelo.

Definido pelo usuário

Selecione na área gráfica o vértice de referência da restrição de deslocamento.

  Restrição de frequência

Formas de modo

Adicione a quantidade de formas de modo a impor uma restrição de frequência durante a otimização.

Antes de executar um estudo de topologia, faça um estudo de frequência com o modelo original (máximo espaço de projeto) para avaliar a gama de frequências naturais admissíveis.

Comparador

Selecione uma destas três opções: é menor do que para introduzir um limite de frequência máximo, é maior do que para inserir um limite de frequência mínimo, ou está entre para inserir uma faixa de frequência permitida para a forma de modo selecionada (por exemplo, 10-20).

Valor (Hz)

Introduza os valores de frequência em Hz para cada forma de modo.

Rastreamento de modo

Quando selecionado, o solver de otimização acompanha a ordem das formas de modo selecionadas conforme derivadas da geometria original ao impor restrições de frequência durante as iterações de otimização. Quando o Rastreamento de modo está desmarcado, o solver rastreia a ordem atual das formas do modo derivadas para cada iteração de otimização. Por exemplo, é possível que, em uma meta de otimização de 50% de redução de massa e uma restrição de frequência na primeira forma de modo, a primeira forma de modo da geometria original se torne a segunda ou terceira forma de modo da geometria otimizada.

Por exemplo, você adiciona uma restrição de frequência em uma forma do modo de dobra distinta de uma placa (o primeiro modo da geometria da placa original). Como a forma do modelo muda durante as iterações, esse modo de dobra distinta pode mover para baixo na lista de frequências. Ao selecionar Rastreamento de modo, o solver mantém o rastreamento do mesmo modo conforme ele se move posições na lista de frequências, e impõe a restrição sobre a mesma forma do modo. Ao desmarcar Rastreamento de modo, outra forma de modo pode substituir o primeiro modo de dobra original no curso de iterações. Em seguida, o solver aplica a restrição de frequência neste novo modo que substitui o modo antigo.
  Restrição de tensão/fator de segurança

Restrição de tensão

Selecione Valor especificado para inserir o valor de tensão de von Mises máximo admissível para a geometria otimizada. Selecione Porcentagem especificada para inserir o valor de tensão de von Mises máximo admissível como uma porcentagem do limite de escoamento do material.

Restrição de fator de segurança

Insira o fator de segurança mínimo para a geometria otimizada. O critério de falha padrão é o valor de tensão de von Mises máximo.

Para um estudo de topologia somente com restrições de frequência especificadas:

  • Cargas aplicadas ou deslocamentos prescritos (incluindo cargas remotas, translações e rotações) não são consideradas no cálculo das frequências reverberantes.
  • Para aplicar uma massa remota, no PropertyManager Carga/massa remota, selecione Tipo de conexão > Rígida. Qualquer massa remota que você aplicar com a opção Tipo de conexão > Distribuída é ignorada pelo solver.