如何用电脑上北京赛车
 
 
行業新聞
公司動態
您的位置:主頁 -> 新聞中心 -> 行業新聞:
行業新聞
利用Pro/MECHANICA軟件進行零件結構優化設計的方法
發布日期: 2011年1月3日 點擊: 12

利用Pro/MECHANICA軟件進行零件結構優化設計的方法
1 定義設計參數

    選擇菜單管理器中“Structure│Model│Dsgn Controls│Design Params”命令,將參數類型設置為“Dimension(尺寸)”,在圖形窗口中選擇大頭高度尺寸(圖中尺寸120),將其定義為設計參數。

 

選擇大頭高度尺寸作為設計參數

    為了方便識別,將此設計參數命名為“height-bigend”,并根據零件結構的限制,指定其變化范圍為120-150。

   2 預覽零件尺寸變化

    在敏感度分析的過程中,需要變動零件的結構。如果設計參數的變化范圍設置不合理,會導致零件的再生失敗和分析過程的中止。因此,應保證對于設計參數的變化范圍內的每一個參數值,零件都能成功生成。在Pro/MECHANICA的敏感度分析中,提供兩種專門的工具分別以靜態和動態來觀察參數的變化過程。

    (1)“Shape Review”命令。每次由設計者在對話框中設置參數的值,系統會按照參數值生成給定尺寸的幾何模型。如果模型無法生成,系統也會給出提示。

    (2)“Shape Animate”命令,可以動態觀察參數變化對幾何模型的影響。設定參數的變化范圍以及變化間隔,單擊“Animate”按鈕,則零件從設計參數的最小值開始,以設定的間隔逐步生成模型。每次生成之前,都會詢問是否繼續。預覽所有參數,確認模型生成無錯誤后,回到模型的原始尺寸。

    利用“Shape Animate”可以觀察到模型在設計參數的變化范圍內逐步變化的效果,配合“Shape:Review”能夠直觀地了解模型是否存在問題,避免在敏感度分析和優化分析中耗費大量的時間。

3 建立并運行全局敏感度分析

    為了減輕優化分析的工作量,加快優化分析的計算過程,需要先利用全局敏感度分析找到模型最大總應力與設計參數之間的變化關系,從而為后面的優化分析確定參數的變化范圍。

選擇菜單管理器“Analyses/Studies”命令,在彈出的“Analyses and Design Studies”對話框中選擇“File│New Design Study”菜單命令,建立一個設計研究。在彈出的“Design Study Definition”對話框中,將分析類型設置為“Global Sensitivitv”(全局敏感度);“Analyses”項選擇應力分析中定義的靜態分析“Stretch”,針對零件受拉伸的情況進行全局敏感度分析;“Parameter”項選擇前面定義的設計參數"height-bigend”,并設定其變化范圍從參數的最小值到最大值,在其整個變化范圍內進行全局敏感度分析;“Number of Intervals”項設置分析時設計參數的變化間隔數,這里可保留默認值“5”。設置完成的“Design Study Definition”對話框如圖2所示。

設置完成的“Design Study Definition”對話框

    設置完成后,開始運行分析。分析運行過程中,可以打開狀態顯示窗口進行觀察。佛山氣體測試經過約3小時的計算,分析完成。

    2.4 獲取敏感度分析結果

    為了便于觀察零件最大總應力隨設計參數變化的情況,可以用曲線圖的形式表示出二者之間的關系。選擇菜單管理器"Results”命令,在彈出的對話框中新建結果顯示窗口,彈出“Result Window Definition”對話框,在此選擇前面完成的全局敏感度分析“Sensitivity”;顯示類型設置為“Graph(曲線圖)”;并將“Measure(測量)”項目設置為“max-stress-vm(模型最大總應力)”,“Design Var(設計參數)”項指定為前面定義的參數“height-bigend'’。

設置完成后確認,屏幕即顯示模型最大總應力隨設計變量“height-bigend”而變化的關系曲線


模型最大總應力與設計變量“height-bigend”之間的關系曲線

    由圖可見,大頭高度從120開始增加時,最大總應力隨之減小,在143附近達到極小值,此后又開始急劇上升。由此,可以確定優化分析時設計變量的變化范圍,而不必對其從最小值到最大值的整個區間進行優化,從而節約大量的時間和計算成本。

    2.5 定義并運行優化分析

    通過全局敏感度分析,確定了使模型最大總應力取得極值的參數大致范圍后,就可以建立優化分析,在此范圍內尋找能滿足零件質量最小且最大總應力不超過材料許用應力(60MPa)的設計參數值。

按照前面的方法新建一個設計研究。在“Design Study Definition”對話框中,將分析類型設置為“Optimization(優化)”;接受默認的設計目標“Total Mass(總質量)”最小;將“Limits On Measures”約束條件設置為“max-stress vm<60”;并設置參數的最小值為l30,最大值為150,初始值為130,即要求Pro/MECHANICA從130開始,在130~150范圍內對設計參數進行優化分析。其余選項可保留默認值。設置完成的對話框如圖4所示。


設置完成后,開始運行分析。在分析運行過程中,可以打開狀態顯示窗口了解分析運行的狀態。

 

    由分析狀態顯示窗口可以看到,經過優化分析,找到了滿足條件的最佳設計參數:139.957。

6 對零件模型進行升級

    優化分析完成后,就可以由Pro/MECHANICA自動對模型進行升級。

    選擇菜單管理器中的“Model|Dsgn Controls|Optimize Hist|Search Study”命令,選擇前面完成的優化分析“Optimization”,系統按照優化分析的過程逐步對模型進行重新生成,直至達到優化分析找到的最佳設計參數。狀態提示欄詢問是否將模型保持為優化后的形狀,如圖6所示。


    回答確認后,模型即保持在最佳參數狀態。由于Pro/MECHANICA與Pro/ENGINEER是完全無縫集成的。因此不必返回Pro/ENGINEER手動對模型進行編輯,在Pro/MECHANICA中即完成了按照優化分析結果對模型的升級。而且由于Pro/ENGINEER基于單一數據庫的全相關性,零

件的二維工程圖也會自動按照優化后的模型進行更改。

 


 
 
佛山德力氣體有限公司版權所有 技術支持:中魯科技
佛山氣體專注于為客戶安全可靠地提供全系列優質氣體產品及應用工藝和生產系統的全方位服務 粵ICP備00138934號
 
如何用电脑上北京赛车 七星彩 奥迅球探网足球指数 网络捕鱼达人下载 时时彩宝典手机下载 蚂蚁微客新手怎么赚钱 极速十一选五 快乐时时是全国开奖 球探体育比分老版本下载 江苏快三和值大小玩法 广东快乐十分 ssc平台一条龙搭建 河南快三走势 足球即时比分网 双色球专家推荐号码 360时时彩开奖号码 打红中跑百搭麻将技巧