위상 스터디를 사용하여 주어진 최적화 목적 및 지오메트리 구속 조건을 충족하는 부품의 설계 반복을 탐색합니다.
SOLIDWORKS Simulation Professional 및 SOLIDWORKS Simulation Premium에서 사용할 수 있습니다.
위상 스터디는 파트의 비모수 위상 최적화를 수행합니다. 위상 최적화는 최대 설계 공간(부품에 허용되는 최대 크기를 나타냄)으로 시작하고 적용된 모든 하중, 구속 및 제조 구속 조건을 고려해 허용되는 최대 지오메트리의 경계 내에서 재질을 재배포하여 새 재질 레이아웃을 찾습니다. 최적화된 부품은 필요한 모든 기계 및 제조 요구 사항을 충족합니다.
예를 들어 아래 이미지에 파란색으로 표시된 차량 후드 개방 메커니즘의 파트를 응력 및 무게 측면에서 최적화할 수 있습니다(Ring Brothers LLC 제공 이미지).
위상 스터디를 사용하면 강성 대 무게의 최고 비율을 찾거나, 질량을 최소화하거나, 부품의 최대 변위를 줄이도록 설계 목적을 설정할 수 있습니다.
강성 대 무게의 최고 비율 목적으로 시작하여 초기의 최적화된 부품 형상을 얻습니다.
최적화 목적뿐만 아니라 설계 구속 조건도 정의하여 필요한 기계적 속성(예: 최대 변형, 제거된 질량 백분율 및 제조 공정)을 충족해야 합니다. 성공적인 위상 스터디를 실행하려면 반복적인 최적화 프로세스를 통해 도달한 설계 제안이 입력한 모든 구조 및 제조 요구사항을 충족해야 합니다.
스터디 PropertyManager에서 위상 스터디를 선택합니다.
위상 스터디를 설정하려면 다음을 정의합니다.
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최대 크기 모델
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단일 바디를 선택하여 토폴로지 최적화를 수행합니다. 바디의 초기 지오메트리는 최대 크기 모델로 참조됩니다.
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하나의 목적
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최적화 목적은 최적화 알고리즘의 수학적 공식을 유도합니다. 위상 스터디 트리에서 Goals 및 구속 조건을 오른쪽 클릭합니다. Goals 및 구속 조건 PropertyManager에서 최적화 목적으로: 강성 대 무게의 최고 비율, 질량 최소화 또는 최대 변위 최소화 중 하나를 선택합니다.
강성 대 무게의 최고 비율을 선택하면 알고리즘이 전반적인 유연성(강성에 대해 상호 보완적) 척도인 모델의 전체 컴플라이언스를 최소화하려고 합니다. 컴플라이언스는 모든 요소의 변형률 에너지 합으로 정의됩니다.
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구속 조건
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구속 조건은 설계 공간 솔루션을 제한합니다. 구속 조건은 다음 요소에 제한을 적용합니다. 제거할 질량 비율, 응력의 성능 목표(FOS), 모델에서 관찰되는 변위 또는 고유주파수. Goals 및 구속 조건 PropertyManager에서 최적화 구속 조건을 정의합니다. 사용자 인터페이스는 선택한 목적에 따라 적용할 수 있는 구속 조건 유형을 필터링합니다.
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유지된 영역
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최적화 프로세스에서 제외되고 최종 형상에서 유지된 모델 영역입니다. 하중과 구속을 적용하는 지오메트리 요소는 기본적으로 유지됩니다. 최적화에서 제외할 영역을 선택하려면 으로 이동합니다. 유지할 면을 추가로 선택하려면 제조 제어를 오른쪽 클릭하고 유지된 영역 추가를 선택합니다.
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제조 제어
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제조 공정에 의해 적용된 지오메트리 구속 조건을 통해 최적화된 파트를 제조할 수 있습니다. 제조 제어를 오른쪽 클릭한 후 취출 방향, 두께 제어 또는 대칭 제어 등 원하는 제어를 정의합니다. 취출 방향 PropertyManager에서 스탬핑 구속 조건을 적용하여 파트의 두께 전체에 구멍을 작성할 수도 있습니다. 대칭 제어를 사용하면 최적화된 부품 형상에 1/2, 1/4 또는 1/8 대칭을 적용할 수 있습니다.
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최적화 목적, 제조 제어, 메시, 하중 및 경계 조건의 설정에 따라 최적화 프로세스는 초기 최대 설계 공간에서 파생된 허용 가능한 설계를 산출합니다.