前几个部分介绍了如何设置和执行常规分析,即:在分析前已知(或假定)所有输入数据,并得出一个结果。模型的属性均已知且已输入,然后执行分析。根据分析结果,您可以更改输入数据,将应力减少至可接受的程度(获得更大的安全系数)或减轻重量(获得更小的安全系数)。在某些情况下,可能需要多次迭代才能获得可接受的设计。
“设计优化”是一个独立的程序,可自动执行该过程以获取此类迭代结果。根据设计目标(最小化应力和变形等)和约束(板厚度和总重量等),“设计优化”将执行迭代以确定最佳设计。通过设计优化分析,您将创建一个新模型,其设计变量已设置为最佳值,从而优化模型(与任何应力分析相同),且图表将显示优化的历史记录。
“设计分析”与优化分析十分类似。设计分析创建的图表仅显示更改每个设计变量时将如何影响设计目标。
除非另有说明,否则本文档的其余部分均指优化和分析方面的设计优化。
设计优化和分析的功能包括:
- 分析类型:
- 线性材料模型静态应力
- 固有频率(模态)
- 非线性材料模型 MES
- 非线性材料模型静态应力
- MES Riks 法分析
- 非线性材料模型固有频率(模态)
- 设计变量:
- 板/壳单元厚度
- 膜单元厚度(仅限 MES/非线性应力)
- 梁单元横截面尺寸(从横截面库输入)
- 每个设计变量的连续值或离散值
- 目标:
- 体积
- 最大应力(von Mises 或梁最坏应力)
- 位移大小
- 频率
- 约束:
设置和执行分析的常规方法如下:
- 按正常方式构建完整模型。
- 为设计变量输入合理的值。为梁单元和非线性壳单元输入值时,在该字段中单击鼠标右键,然后选择“设置为设计变量”。字段旁将显示 符号。对于线性板单元,将在“设计变量”列中显示一个复选框以指明板厚度是设计变量。
- 运行分析。尽管并非完全必要,但仍建议您执行此步骤,以获取设计优化输入的实际种子值(起始值)。
- 使用“分析” “分析” “优化”访问“设计优化”对话框。
- 指定每个设计变量的上限和下限。有关详细信息,请参见设计变量页面。
- 指定分析目标和约束。有关详细信息,请参见目标和约束页面。
- 指定求解参数。有关详细信息,请参见求解参数页面。
- 运行设计分析或优化。有关详细信息,请参见运行分析页面。
- 查看结果。有关详细信息,请参见查看结果页面。
- 设计分析结果包括一系列图形,用于显示目标对每个设计变量的敏感度。
- 设计优化结果包括每个目标的一系列优化历史记录图形,以及优化设计的完整 FEA 模型和结果(可在“结果”环境中查看)。
提示: “设计优化”界面内使用的单位取决于指定
“分析” “分析” “优化”时的活动显示单位。打开“设计优化”对话框后,如果更改 Autodesk Simulation 中的显示单位,则不会影响“设计优化”。