Use um estudo de Topologia para explorar iterações de projeto de um componente que satisfaçam uma determinada meta de otimização e restrições geométricas.
Disponível no SOLIDWORKS Simulation Professional e no SOLIDWORKS Simulation Premium.
Um estudo de Topologia executa otimização de topologia não paramétrica de peças. Começando com um espaço de projeto máximo (que representa o tamanho máximo permitido para um componente) e considerando todas as cargas, acessórios de fixação e restrições de fabricação aplicados, a otimização de topologia busca um novo layout de material dentro dos limites da geometria permitida máxima redistribuindo o material. A componente otimizado satisfaz todos os requisitos mecânicos e de fabricação.
Por exemplo, é possível otimizar a peça de um mecanismo de abertura do capô de um carro, como mostra a imagem abaixo em azul, em termos de resistência e peso (imagem cortesia da Ring Brothers LLC).
Com um estudo de Topologia, é possível definir uma meta de projeto para encontrar a melhor relação entre rigidez e peso, minimizar a massa ou reduzir o deslocamento máximo de um componente.
Comece com a meta de Melhor taxa de rigidez para peso para obter uma forma inicial otimizada de seu componente.
Além da meta de otimização, é possível definir as restrições de projeto para garantir que as propriedades mecânicas, como deflexão máxima, porcentagem de massa removida e processos de fabricação, sejam satisfeitas. Para executar um estudo de Topologia com êxito, a proposta de projeto obtida pelo processo de otimização iterativa atende a todos os requisitos estruturais e de fabricação inseridos.
No PropertyManager de Estudo, selecione Estudo de topologia.
Para configurar um estudo de Topologia, você deve definir:
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Modelo de tamanho máximo
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Selecione um único corpo para executar a otimização de topologia. A geometria inicial do corpo é referida como Modelo de tamanho máximo.
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Uma meta
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A meta de otimização aciona a fórmula matemática do algoritmo de otimização. Em uma árvore de Estudo de topologia, clique com o botão direito em Metas e restrições. No PropertyManager de Metas e restrições, selecione uma das metas de otimização: Melhor taxa de rigidez para peso, Minimizar massa ou Minimizar deslocamento máximo. 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.
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Restrições
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As restrições limitam as soluções de espaço de projeto. Elas impõem limites para: porcentagem de massa que será removida, metas de desempenho para as tensões (FOS), deslocamentos ou autofrequências observadas em seu modelo. As restrições de otimização podem ser definidas em Metas e restrições do PropertyManager. A interface do usuário filtra os tipos de restrições que podem ser aplicadas com base na meta selecionada.
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Regiões preservadas
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Essas são regiões do modelo que são excluídas do processo de otimização e preservadas na forma final. As entidades geométricas em que cargas e acessórios de fixação podem ser aplicados são preservadas por padrão. Para selecionar as regiões para excluir da otimização, vá para . Para selecionar faces adicionais a preservar, clique com o botão direito em Controle de fabricação e selecione Adicionar região preservada.
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Controles de fabricação
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As restrições geométricas aplicadas pelos processos de fabricação garantem que a peça otimizada possa ser fabricada. Clique com o botão direito em Controles de fabricação e defina os controles necessários, como Direção da desmoldagem, Controle de espessura ou Controle de simetria. No PropertyManager de Direção da desmoldagem, também é possível aplicar uma restrição de carimbos para criar furos em toda a espessura de uma peça. Com o Controle de simetria, você pode aplicar meia, um quarto ou um oitavo de simetria à forma otimizada do componente.
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Dependendo das configurações de meta de otimização, controles de fabricação, malha, cargas e condições de limite, o processo de otimização resultará em um projeto aceitável derivado do espaço de projeto máximo inicial.