10-03章03节优化设计幻灯片.ppt

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10-03章03节优化设计幻灯片

四、连接板优化设计实例 网格划分 四、连接板优化设计实例 设置边界条件和输入参数 四、连接板优化设计实例 边界条件设定 四、连接板优化设计实例 建立Response Surface优化分析 车辆结构有限元分析 常熟理工学院(东南校区) 汽车工程学院——胡顺安 补充章节 优化设计 优化设计概述 Design Exploration优化设计基础 单输入参数和单输出参数优化设计 连接板优化设计实例 一、优化设计概述 优化设计是一种寻找确定最优化设计方案的技术。所谓“最优设计”,指的是一种方案可以满足所有的设计要求,而且所需的支出(如质量、体积、应力、费用等)最小。 一、优化设计概述 哪些参数可以进行优化设计呢? 1)尺寸(如厚度) 2)形状(如过渡圆角的大小); 3)约束条件(如载荷大小); 4)材料属性等; 一、优化设计概述 在Workbench中用哪个模块进行优化设计? 在Workbench中可通过Design Exploration来实现产品性能的优化设计。 一、优化设计概述 Direct Optimization (目前书上一般介绍为Goal Driven Optimization) Parameters Correlation(相关参数):用于得到参数的敏感性; Response Surface(响应曲面):主要用于观察输入参数的影响; Six Sigma Analysis:主要用于 产品的可靠性。 一、优化设计概述 在 Design Exploration中主要有输入参数、输出参数、导出参数3类。 输入参数:用于仿真分析的所有输入参数均可作为输入参数。 输出参数:通过Workbench计算得到的参数均可作为输出参数。典型的参数有:质量、体积、频率、应力、应变、临界屈曲值等。 导出参数:是指不能直接得到的参数,因此它是输入输出的组合值,或各种参数的函数表达式等。 二、Design Exploration优化设计基础 1.Geometry参数环境设置 二、Design Exploration优化设计基础 2.打开几何时需要设置优化输入参数 1)若是从外部导入几何,需要在其他软件建模过程中在尺寸命名上要以DS_XX进行命名; 软件安装前需要与3D绘制软件进行关联。没关联,很难实现参数化导入。 二、Design Exploration优化设计基础 2)直接在Geometry中定义参数 二、Design Exploration优化设计基础 2)直接在Geometry中定义参数 双击Parameters,即可建立参数优化研究 二、Design Exploration优化设计基础 3.其他输入参数设定 二、Design Exploration优化设计基础 3.其他输入参数设定 二、Design Exploration优化设计基础 4.其他输出参数设定 二、Design Exploration优化设计基础 5.参数优化界面解释 二、Design Exploration优化设计基础 5.参数优化界面解释 二、Design Exploration优化设计基础 三、单输入参数和单输出参数优化设计 在Geometry中做一个圆柱体,圆1截面半径为15mm,长度L为30mm,圆2截面半径为20mm,长度为30mm,台阶倒圆角R为2mm,大圆底面固定,小圆拉力60000N,材料默认,网格Sizing为4mm。求倒圆角R在1-3mm范围内Mises应力。 三、单输入参数和单输出参数优化设计 几何建模 三、单输入参数和单输出参数优化设计 划分网格 Mesh—Insert—Method—采用MultiZone 三、单输入参数和单输出参数优化设计 边界条件设置 三、单输入参数和单输出参数优化设计 三、单输入参数和单输出参数优化设计 工程项目界面 三、单输入参数和单输出参数优化设计 设置优化参数项 三、单输入参数和单输出参数优化设计 设置优化参数项并求解 三、单输入参数和单输出参数优化设计 思考: 若此时我们想知道网格密度大小与应力的关系如何,如何在现有基础上进行操作? 四、连接板优化设计实例 描述: 1.对连接板进行结构静力学分析,然后将内孔参数进行优化设计,优化的输出参数为连接板弹性应变Equivalent Elastic Strain、等效应力(Equivalent Stress)及整体变形(Total Deformation)。 2.通过Response Surface响应曲面优化工具来了解观察优化参数。 四、连接板优化设计实例 分析步骤: 1.打开Geometry,并建立Static Structure; 2.导入char13-01.agdb,并设置优化输入参数; 3.添加材料(选St

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