Цели и ограничения

В окне PropertyManager Цели и ограничения можно указать цель оптимизации и ограничения, определяющие математическую формулировку алгоритма оптимизации.

Чтобы получить доступ к окну PropertyManager Цели и ограничения, выполните указанные ниже действия.

  • В дереве исследований топологии правой кнопкой мыши нажмите на узел Цели и ограничения и выберите одну из трех целей оптимизации. Наилучшее отношение жесткости к массе, Предельно уменьшить массу или Предельно уменьшить максимальное смещение.

Выбрать цель

  Наилучшее отношение жесткости к массе (по умолчанию) Алгоритм оптимизации определяет форму компонента с наибольшей жесткостью при заданном количестве массы, которое будет удалено из первоначального максимального проектного пространства.

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.
  Предельно уменьшить максимальное смещение Алгоритм оптимизации определяет форму с предельным уменьшением максимального смещения на одном узле (рассчитывается на основе статического исследования). С заданным процентом материала, удаляемого из компонента, оптимизация приводит к конструкции, которая весит меньше исходной и предельно уменьшает максимальное наблюдаемое смещение.
  Предельно уменьшить массу с ограничением смещения

Алгоритм оптимизации определяет форму, которая весит меньше модели максимального размера и не нарушает заданного целевого ограничения смещения. Данный алгоритм стремится уменьшить массу компонента с одновременным ограничением смещения (макс. наблюдаемое значение компонента или значение, определяемое пользователем в одном узле) в рамках определенного предельного ограничения.

Ограничения

Ограничения ограничивают решения проектного пространства путем усиления пределов для количества массы, которую можно уменьшить, и целевых показателей производительности для оптимизированной модели. Интерфейс пользователя фильтрует типы ограничений, которые можно применить в зависимости от выбранной цели оптимизации. Можно указать ограничения по массе, смещению, частоте или нагрузке.
  Ограничение массы Укажите целевую массу, до которой деталь будет уменьшаться в процессе оптимизации. Выберите один из указанных ниже вариантов.

Уменьшить массу на (процент)

Введите целевой процент снижения массы.

Уменьшить массу на (абсолютное значение)

Введите точное значение массы, удаляемой из максимального проектного пространства детали.
Алгоритм оптимизации попытается достичь целевого снижения массы конечной формы посредством итеративного процесса.
  Ограничение смещения Указывает верхний предел для выбранной составляющей смещения. В окне Компонент выберите требуемую переменную смещения. Выберите один из указанных ниже вариантов.

Указанное значение

Введите целевое значение выбранной переменной смещения и укажите требуемые единицы измерения в списке Единицы измерения.

Указанный коэффициент

Введите коэффициент для умножения на максимальное смещение, вычисленное на основе статического исследования.
Выберите один из следующих вариантов расположения справочной вершины для заданного ограничения смещения:

Автоматически (одна максимальная точка)

Программа по умолчанию выбирает вершину максимального смещения, обнаруженного в модели.

Настройки пользователя

Выберите в графической области справочную вершину для заданного ограничения смещения.
  Ограничение частоты

Формы колебания

Добавьте количество форм колебаний для усиления ограничения частоты во время оптимизации.

Перед запуском исследования топологии запустите исследование частоты с исходной моделью (максимальное пространство проектирования) для оценки диапазона допустимых естественных частот.

Средство сравнения

Выберите один из трех вариантов: меньше для ввода верхнего частотного ограничения, больше для ввода нижнего частотного ограничения или между, чтобы ввести диапазон допустимых частот для выбранной формы колебаний (например, 10-20).

Значение (Гц)

Введите значение частоты в Гц для каждой формы колебаний.

Отслеживание формы колебаний

При выборе решающая программа оптимизации отслеживает порядок выбранных форм колебаний как полученных из исходной геометрии при усилении частотных ограничений на всех итерациях оптимизации. Если флажок Отслеживание колебаний снят, решающая программа отслеживает текущий порядок форм колебаний как полученных для каждой итерации оптимизации. Например, в целях оптимизации для сокращения массы на 50% и наличии ограничения частоты для первой формы колебаний данная первая форма исходной геометрии становится второй или третьей формой колебаний оптимизированной геометрии.
Например, можно добавить ограничение частоты в определенную форму изгибающего колебания пластины (первое колебание в исходной геометрии пластины). По мере изменения формы колебания во время итераций данное определенное изгибающее колебание может сдвинуться по списку частот вниз. При установке флажка Отслеживание колебаний решающая программа поддерживает отслеживание этого же колебания по мере его передвижения по позициям списка частот и усиливает ограничение этой формы колебания. Если снять флажок Отслеживание колебаний, другая форма колебаний в процессе итераций может заменить исходное первое изгибающее колебание. Затем решающая программа применяет ограничения частоты для этого нового колебания, которое заменяет старое.
  Ограничение напряжения/запаса прочности

Ограничение напряжения

Выберите Указанное значение для ввода максимально допустимого значения напряжения по Мизесу для оптимизированной геометрии. Выберите Указанный процент для ввода максимально допустимого значения напряжения по Мизесу как процентного соотношения предела текучести материала.

Ограничение запаса прочности

Введите минимальное значение запаса прочности для оптимизированной геометрии. Критерий сбоя по умолчанию равен максимальному напряжению по Мизесу.

Для исследования топологии только с указанными ограничениями частоты:

  • Приложенные нагрузки или заданные смещения (включая дистанционные нагрузки, преобразования и повороты) не учитываются при расчете резонансных частот.
  • Чтобы применить дистанционную массу, в окне PropertyManager Дистанционная нагрузка/масса выберите Тип подключения > Жесткий . Решающая программа пропускает любую дистанционную массу, применяемую со значением параметра Тип подключения > Распределение .