ANSA对焊点分布的优化

2017-12-14 by:CAE仿真在线来源:互联网

介绍

装配体某些零件间的连接方式对模型的性能有巨大的影响。因此,优化连接类型或者方式,可以极大的提高模型性能。本文采用ANSA参数化和自动功能,对中立柱的焊点分布进行优化,以减小侧面撞击的最大侵入。

问题描述

在PAM-CRASH,对小车车身进行侧面撞击分析,撞击速度为56km/h。撞击分析的目的是寻找沿两个中立柱边缘焊点的最优分布,以减小中立柱对车厢的入侵。

连接线

连接线是优化方法的基础,可以通过三维曲线或者预存在连接点非常方便的创建。后一种方法中,关于连接类型的所有点的信息,都通过连接线。

密度曲线

用户自定义公式,描述了沿着连接线方向的焊点密度。X轴代表归一化的连接线长度,Y轴代表焊点密度(单位长度上焊点数量)。通过ANSA脚本语言定义整个曲线的变化。只要密度曲线与连接线相符,则公式将密度对应到连接长度。密度曲线所围成的面积代表总的焊点数目。提取这些信息,为后期优化做准备。

密度曲线参数

为了控制曲线变化,将密度曲线参数化。这里用到8个参数。d0, d1 及x1, dx1, x2, dx2, x3, dx3。前边两个参数代表最初与最早的相对密度,其他六个参数代表三个不同位置点的坐标。这些参数是优化问题设计过程中的变量。整个优化过程由ANSA优化任务控制,其中密度曲线创建通过脚本控制。

优化任务

在优化过程中,优化任务按合理顺序一步一步执行。它包括8个变量项目,每一个变量代表一个密度曲线参数。下一个项目是脚本读取设计变量值,创建相应的密度曲线,并计算合适的连接线密度。求出中立柱上连接点不均匀分布。此外,最后创建PAM-CRASH格式的输出结果文件时,另有一个txt脚本文件提取连接点的总数。

优化问题

设计目标是中立柱对车厢的侵入量,设计约束是连接点的总数。设计变量包括控制密度方程的参数,但为了设计出合适的曲线,某些变量的控制必须由设计者自己控制。

IIHS提取设计结果

为了进入模型获得设计响应,运行原始模型,此时可以得到最大侵入量。μEMA提供了一种特殊的工具,IIHS,自动对侧面撞击分析进行后处理。此工具可以自动创建必要的二维曲线,用于模型与规则限制比较,提取值,最大侵入值通过优化设置工具作为设计约束定义。所有相关信息将自动生成一个报告。在这里最大侵入值大约为58.8[mm],从驱动中心线测量,此值归到可接受范围内,尽管此最大侵入量可以大大的被减小。