workbench教程Ansys尺寸优化

2013-06-22  by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM  来源:仿真在线

运用ANSYS Workbench快速优化设计

4 一个简单的优化实例 

对于很多新型产品设计在初始条件下,对于尺寸没有很多设计依据,为了达到一些技术要求不得不在对很多参数之间的关系进行详细分析和计算,而在AWE环境下,我们可以很轻松快速的把参数化的CAD模型导入到CAE环境下进行分析,从而由分析结果得到优化后的尺寸方案。下图是一个简单的水下空腔,空腔要求在水下压力5.4e+007 Pa至6.6e+007 Pa环境下工作,设计目标是为了使其达到质量最轻同时变形量最小,设计变量为图2所示4个尺寸参数。首先我们按照表1定义好CAD模型变量,并按初始大小在proe下建模(见图3),然后再在AWE环境下点选所需的输入参数(图4)。划分网格、设置约束条件和求解结果后,到DesignXplorer/VT环境下设置连续的输入变量,按默认10%变化。

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图2 水下空腔尺寸

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图3 proe下的CAD模型

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图4 网格划分

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图5 计算结果 


表1 参数定义

ID 名称 最小值 最大值 初始值 类型
P1 压力 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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图6 AWE下得到CAD模型参数

变量设置完毕,再运行Ansys Solusion后,可以开始定义设计目标,如下表所示:

表2 设计目标定义

参数 目标要求
零件质量 小于6.5kg
最大变形量 越小越好

最后根据计算结果比较得到最优方案为表3

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表3 最优结果 

5 结论 

本文所举水下腔体设计只是一个AWE环境下优化设计的简单应用,还有很多优化功能没有体现出来,但可用看到CAD到CAE的无缝集成使快速优化设计成为可能,AWE环境随着新版本发布功能将日益完善,其应用面将越来越广。可用预见的是产品优化设计将会快速普及,并为制造企业带来丰厚效益。


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