workbench教程Ansys尺寸優(yōu)化
2013-06-22 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線
運(yùn)用ANSYS Workbench快速優(yōu)化設(shè)計(jì)
4 一個(gè)簡(jiǎn)單的優(yōu)化實(shí)例
對(duì)于很多新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)在初始條件下,對(duì)于尺寸沒(méi)有很多設(shè)計(jì)依據(jù),為了達(dá)到一些技術(shù)要求不得不在對(duì)很多參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)分析和計(jì)算,而在AWE環(huán)境下,我們可以很輕松快速的把參數(shù)化的CAD模型導(dǎo)入到CAE環(huán)境下進(jìn)行分析,從而由分析結(jié)果得到優(yōu)化后的尺寸方案。下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的水下空腔,空腔要求在水下壓力5.4e+007 Pa至6.6e+007 Pa環(huán)境下工作,設(shè)計(jì)目標(biāo)是為了使其達(dá)到質(zhì)量最輕同時(shí)變形量最小,設(shè)計(jì)變量為圖2所示4個(gè)尺寸參數(shù)。首先我們按照表1定義好CAD模型變量,并按初始大小在proe下建模(見(jiàn)圖3),然后再在AWE環(huán)境下點(diǎn)選所需的輸入?yún)?shù)(圖4)。劃分網(wǎng)格、設(shè)置約束條件和求解結(jié)果后,到DesignXplorer/VT環(huán)境下設(shè)置連續(xù)的輸入變量,按默認(rèn)10%變化。
圖2 水下空腔尺寸
圖3 proe下的CAD模型
圖4 網(wǎng)格劃分
圖5 計(jì)算結(jié)果
表1 參數(shù)定義
ID | 名稱(chēng) | 最小值 | 最大值 | 初始值 | 類(lèi)型 |
P1 | 壓力 | 5.4e+007 Pa | 6.6e+007 Pa | 6.e+007 Pa | Surface Load |
P2 | DS_L3 | 1.8 mm | 2.2 mm | 2 mm | Length |
P3 | DS_L1 | 115.5 mm | 124.5 mm | 120 mm | Length |
P4 | DS_L2 | 4.6406 mm | 5.3594 mm | 5 mm | Length |
P5 | DS_D | 135 mm | 165 mm | 150 mm | Radius |
圖6 AWE下得到CAD模型參數(shù)
變量設(shè)置完畢,再運(yùn)行Ansys Solusion后,可以開(kāi)始定義設(shè)計(jì)目標(biāo),如下表所示:
表2 設(shè)計(jì)目標(biāo)定義
參數(shù) | 目標(biāo)要求 |
零件質(zhì)量 | 小于6.5kg |
最大變形量 | 越小越好 |
最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果比較得到最優(yōu)方案為表3
表3 最優(yōu)結(jié)果
5 結(jié)論
本文所舉水下腔體設(shè)計(jì)只是一個(gè)AWE環(huán)境下優(yōu)化設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,還有很多優(yōu)化功能沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái),但可用看到CAD到CAE的無(wú)縫集成使快速優(yōu)化設(shè)計(jì)成為可能,AWE環(huán)境隨著新版本發(fā)布功能將日益完善,其應(yīng)用面將越來(lái)越廣??捎妙A(yù)見(jiàn)的是產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)將會(huì)快速普及,并為制造企業(yè)帶來(lái)豐厚效益。
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