軟硬兼施 ↗ 設計最优化 Solid Edge Simulation

solidedge

  如何確認自己設計的產品達到最佳化?

• 如何在兼顧「品質」與降低「成本」之間找到平衡點?

• 該如何設計變更, 才能讓產品達到最優化的效果?

• 怎麼樣在最節省時間的情況下找到最佳的結構外型?

  
  

……… 以上大概是產品設計師都會關注到的問題!

Solid Edge Simulation可幫助您找尋到最佳的設計方案。

       以下, 我們將用一簡單例子來示範, 如何利用「Solid Edge設計優化」, 找出模型的最佳結構外型。

       如上圖所示, 我們有一輪圈3D 模型, 如何用最快、速最省時間的方法, 將此模型設計變更成為, 結構最佳的樣式?

• 首先, 我們利用「Solid Edge Simulation」靜態分析功能, 按步驟, 將模型實際的「扭矩」和「固定」方式加入到模型中, 並執行分析計算。

  
  

  2. 「靜態分析」結果如下–

• 輪圈最大應力是17 MegaPa

• 降伏強度為28 MegaPa

• 安全係數最小都有2倍以上

• 最大應力沒有超過模型「降伏強度」, 所以模型沒有破壞。

  
  

    3. 接下來就可以直接使用「Solid Edge設計優化」功能, 依照我們定義的限制範圍, 讓Solid Edge自動運算並求解, 很快就能找出符合我們所需的模型樣式!  

• 按下「新建優化」, 這時會跳出一對話視窗, 我們可依照所需要的限制, 進行相關的參數與範圍設定。

  包含: 「設計目標」、「設計限制」、「設計變數」、「控制參數」以及「收斂參數」…等

  
  

    b. 首先, 我們「定義目標」, 此範例我們的目標是「質量」3.188kg。

    c. 接著「新增限制」,選擇「Von Mises應力」為設計限制, 並指定Von Mises 應力值必須「小於等於」18 MegaPa。(如下圖所示)

    d. 接下來「新增模型變數」,選擇「角度」與「高度」尺寸作為「設計變數」。

• 當滑鼠在「變數表」中點選時, 模型上也會”亮顯”相對應的尺寸, 方便我們找尋欲定義的值。

  
  

    e. 可分別給定「角度」和「高度」的限制值。

    f. 最後設定「控制參數」及「收斂參數」, 若沒有特別要調整, 可按照預設值即可。

    4. 調整完成後按下「優化」,這時Solid Edge會開始對模型進行設計優化。

• 如下圖所示, 當進行優化處理時, 模型會自動更新外型, 不需要人工修改, 相當省時省力, 對設計者來說真的是非常方便的!

  
  

    5. 優化完成後, 會跳出以下對話視窗, 您可以「檢視摘要」與「圖形」。

    6. 如按下「檢視摘要」, 這時會跳出一Excel表格, 表格中包含: 「優化參數」、「優化結果」與「處理結果」…等所有數據。

• 此範例, Solid Edge幫我們迭代計算產生了11組結果

  
  

• 我們可查看「安全係數-最小值」, 除了第4組”安全係數-最小值” 為0.98之外, 其餘都有達到1倍以上。

  
  

    b. 綜合「質量」、「Von Mises應力」與「安全係數-最小值」等考量因素, 我們很快找出第10組為: 兼具「質量」與「應力」的平衡, 且「安全係數」,又可達1.5倍, 這就是我們所找尋的最佳模型!

    7. 最棒的是, Solid Edge除了幫我們計算出一系列的”數據”之外, 連”圖形”也幫我們一併生成。如下圖所示, 在分析的視窗裡, 「優化/結果」中可看到所有迭代的結果圖形, 當然也包含所有的分析結果圖形, (如:應力結果圖)。

等於是得到分析數據的同時, 3D檔案也同時間完成了!

• 在迭代結果上按「右鍵–顯示幾何體」, 就可以看到自動迭代後的各種樣式。

  
  

• 在分析(如:應力/位移)結果上快點2下, 就可以看到自動迭代後的各種分析結果, 如下圖所示。

  
  

• 以上為「Solid Edge設計優化」的例子示範, 希望藉由此功能, 能幫助各位在最短的時間, 用最有效率的方式, 找到模型的最佳外型。(完)

  
  

• CADEX凱德科技http://www.cadex.com.tw

  
  

Herry

楼主的图片全都看不到…………是不是应该加工修复一下呢？

solidedge

Herry 发表于 2015-5-25 10:41
楼主的图片全都看不到…………是不是应该加工修复一下呢？

这样么？但是我这边是能看到的啊。。。是不是显示的问题，我再看看。谢谢您的意见