Obiettivi e vincoli

Nel PropertyManager Obiettivi e vincoli, occorre specificare l'obiettivo di ottimizzazione e i vincoli che determinano la formulazione matematica dell'algoritmo di ottimizzazione.

Per accedere al PropertyManager Obiettivi e vincoli:

  • In un albero di studio topologico, fare clic con il tasto destro del mouse su Obiettivi e vincoli e selezionare uno dei tre obiettivi di ottimizzazione: Migliore rapporto rigidità-peso, Riduci al minimo la massa o Riduci al minimo lo spostamento massimo.

Seleziona obiettivo

  Miglior rapporto rigidità-peso (predefinito) L'algoritmo di ottimizzazione produce la forma di un componente con la maggiore rigidità in funzione di una determinata massa, che sarà rimossa dallo spazio di progetto massimo iniziale.

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.
  Riduci al minimo lo spostamento massimo L'algoritmo di ottimizzazione produce una forma che minimizza lo spostamento massimo su un singolo nodo (calcolato partendo da uno studio statico). Con una determinata percentuale di materiale da rimuovere da un componente, l'ottimizzazione produce il progetto più rigido che pesa meno del progetto iniziale e che minimizza lo spostamento massimo osservato.
  Riduci al minimo la massa con il vincolo di spostamento

L'algoritmo di ottimizzazione produce una forma che pesa meno del modello di dimensioni massime e che non viola il target determinato per il vincolo di spostamento. L'algoritmo cerca di ridurre la massa di un componente, limitando nel contempo lo spostamento (valore massimo osservato del componente o definito dall'utente su un singolo nodo) al di sotto di una determinata soglia.

Vincoli

I vincoli limitano le soluzioni dello spazio di progettazione applicando i limiti sulla quantità di massa che può essere ridotta e gli obiettivi delle prestazioni per il modello ottimizzato. L'interfaccia utente filtra il tipo di vincoli che è possibile applicare in base all'obiettivo di ottimizzazione selezionato. È possibile specificare vincoli di massa, spostamento, frequenza o sollecitazione.
  Vincolo di massa Specificare la massa target in base alla quale sarà ridotta la parte durante l'ottimizzazione. Selezionare una delle seguenti:

Riduci massa di (percentuale)

Digitare la percentuale target di riduzione della massa.

Riduci massa di (valore assoluto)

Digitare l'esatto valore della massa da rimuovere dallo spazio di progetto massimo della parte.
L'algoritmo di ottimizzazione tenterà di ottenere la riduzione di massa target per la forma definitiva, attraverso un processo iterativo.
  Vincolo di spostamento Specificare il limite superiore per il componente di spostamento selezionato. In Componente, selezionare la variabile di spostamento richiesta. Selezionare una delle seguenti:

Valore specificato

Digitare il valore target della variabile di spostamento selezionata e specificare le unità richieste in Unità.

Fattore specificato

Digitare un fattore per moltiplicare lo spostamento massimo calcolato a partire da uno studio statico.
Selezionare una delle seguenti opzioni per la posizione del vertice di riferimento per il vincolo di spostamento:

Automatico (unico punto massimo)

Il programma seleziona di default il vertice dello spostamento massimo osservato nel modello.

Definita dall'utente

Nell'area grafica, selezionare il vertice di riferimento per il vincolo di spostamento.
  Vincolo di frequenza

Forme modali

Aggiungere il numero di forme modali da applicare a un vincolo di frequenza durante l'ottimizzazione.

Prima di eseguire uno studio topologico, eseguire uno studio di frequenza con il modello originale (spazio di progettazione massimo) per valutare l'intervallo di frequenze naturali consentite.

Comparatore

Selezionare una delle tre opzioni: è minore di per immettere un limite superiore di frequenza, è maggiore di per immettere un limite inferiore di frequenza o è compreso tra per immettere un intervallo di frequenze consentite per la forma modale selezionata (ad esempio, 10-20).

Valore (Hz)

Immettere i valori di frequenza in Hz per ciascuna forma modale.

Tracciamento modalità

Quando l'opzione è selezionata, il solver di ottimizzazione tiene traccia dell'ordine delle forme modali selezionate come derivate dalla geometria originale quando si applicano i vincoli di frequenza in tutte le iterazioni di ottimizzazione. Quando il Tracciamento modalità è deselezionato, il solver traccia l'ordine corrente di forme modali così come derivato per ogni iterazione di ottimizzazione. Ad esempio, è possibile che per un obiettivo di ottimizzazione di una riduzione della massa del 50% e un vincolo di frequenza sulla prima forma modale, la prima forma modale della geometria originale diventi la seconda o terza forma modale della geometria ottimizzata.
Ad esempio, è possibile aggiungere un vincolo di frequenza su una forma modale di piegatura distinta di una piastra (la prima modalità nella geometria originale della piastra). Durante la variazione della forma modale nel corso delle iterazioni, questa modalità di piegatura distinta può spostarsi verso il basso nell'elenco di frequenze. Selezionando il Tracciamento modalità, il solver tiene traccia della stessa modalità mentre cambia posizioni nell'elenco delle frequenze e impone il vincolo alla stessa forma modale. Quando si deseleziona il Tracciamento modalità, un'altra forma modale può sostituire la prima forma modale di piegatura originale nel corso delle iterazioni. Il solver applica quindi il vincolo di frequenza su questa nuova modalità, che sostituisce la vecchia modalità.
  Vincolo di sollecitazione/Fattore di sicurezza

Vincolo di sollecitazione

Selezionare il Valore specificato per immettere la sollecitazione von Mises massima consentita per la geometria ottimizzata. Selezionare Percentuale specificata per immettere la sollecitazione von Mises massima consentita come percentuale della resistenza allo snervamento del materiale.

Vincolo Fattore di sicurezza

Immettere un fattore minimo del valore di sicurezza per la geometria ottimizzata. Il criterio di cedimento di default è la sollecitazione von Mises massima.

Solo per uno studio topologico con vincoli di frequenza specificati:

  • I carichi applicati o gli spostamenti imposti (inclusi i carichi remoti, le traslazioni e le rotazioni) non sono considerati nel calcolo delle frequenze risonanti.
  • Per applicare una massa remota, nel PropertyManager Carico/Massa remoto, selezionare Tipo di connessione > Rigida . Qualsiasi massa remota venga applicata con l'opzione Tipo di connessione > Distribuita viene ignorata dal solver.