在Ansys-Workbench环境中对构件的尺寸优化设计
主题:关于Workbench下构件尺寸的优化设计工作环境:
1.应用软件:Ansys Workbench 9.0 SP1
2.操作系统:WinXP SP2
3.硬件配置:P4 2.8G, DDR 2G, IDE HD 80G
研究目的:简单起见,研究圆截面悬臂梁在自由端受Y方向作用力时,截面半径和梁跨度对最大位移(端面)的影响,并且在截面积尽量小,梁跨度尽量大的情况下优化尺寸。
研究流程:
1. DM 下建立几何模型:
生成一直径为10mm跨度为50mm的圆截面梁,并且勾上半径和跨度前面的参数框,此时会要求填写参数名称,将参数标志DS加到新命字中(我设的是DS_D1和DS_FD1)。
2. DS下首先在几何模型的CAD Parameters中选上DS_D1, DS_FD1;然后设置材料性质(我用默认参数_Structual Steel),划分网格(默认),在一端施加位移约束,在一端施加大小为100N的力,方向为Y负方向。在Solution模块中,选择Deformation->Directery Deformation, 方向选择为Y轴,并且勾上Max Deformation项。最后添加Parameter Item->file:///C:/Users/zzj/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gifarameter Manger,其中ParameterManger分为上下两栏,上栏为勾选的参量名字,下栏为当前情况下,各参量的值(Max Deformation还未算出,故为空),可以通过添加新行来设置各种参数组合(我的设置DS_D1为9,10,11;DS_FD1为40,50,60即9种情况组合),全部选中,Solve,此时相当于求解9次模型,有点费时间:( 此时得到的是最后一种情况下的计算结果。
3. 进入DesighXplorer,进行参数优化。
首先定义设计变量的类型(DS_D1为Radial,DS_DF1为length),然后点击run, 开始分析。分析结束后,将会出现response栏,点击展开后,可以看到最大位移和DS_D1,DS_FD1的三维示意图,其中最大位移随着半径减小,和跨度增大而增大,符合我们的物理直观。这时候可以通过Goal Driven Optimazation栏可以设定优化方向,例如我希望截面尽量小,跨度尽量大,并且优先考虑跨度的影响,优化目标是截面位移尽量小。通过左边栏中设定搜索步长来寻找最优解。Generated之后,展开Candiates Designs后可以看到有三个优化解,还可以看到优化目标对优化参量的依赖性。
这是几何建模中设定半径参数。设定跨度参数类似。file:///C:/Users/zzj/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.jpg在DS中记得把几何模型中的参数选上file:///C:/Users/zzj/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.jpg在Solution中添加ParameterManager
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