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。

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圖2 水下空腔尺寸

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圖3 proe下的CAD模型

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圖4 網(wǎng)格劃分

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圖5 計(jì)算結(jié)果

表1 參數(shù)定義

ID	名稱	最小值	最大值	初始值	類型
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

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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

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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。可用預(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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