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结构有限元雕虫小技10——Mechanical参数化分析

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参数化听上去是一个多么高大上的名词,很多刚入职场的萌新会到处询问老工程师什么是参数化设计和分析。其实老工程师大多不爱使用参数化,因为他们有一套自己的经验,只需掐指一算就能得到比较优化的结果,喜欢用参数化的更多的是培训机构的老师,他们爱用参数优化来炫技,但是作为一个正儿八经的工程师,出门给别人说不会用参数化又多少显得有些老气横秋墨守成规,所以为了更好的做好优化设计,还是有必要学习下参数化分析。

参数化的含义是什么了?不用去网上看那些故作深沉的解释,简单一句话就是通过快速修改一些个参数来到达快速修改设计模型或者分析内容的一种雕虫小技,这是一种你不会用也不会丢掉饭碗,你学会它也娶不到白富美的一种技术。那为什么我们还要学习参数化了,因为“快速”两个字,这个年代,哪个蟹老板不喜欢激 情高效的端盘侠——海绵宝宝呢?

现在通过一个简简单单的实例来学习下参数化分析,一个变截面T型梁,在大端固定,在小端的孔中施加向下的力,使用参数化方法分析顶板和立板厚度不同情况下,整体重量和总变形的区别。

Step1 建立项目。

建立静力学项目,使用DM或SC创建壳体模型。

Step2 模型参数设置。

双击模型栏进入Mechanical。

模型材料为默认的结构钢。

将立板和顶板厚度都设置为2mm,然后点亮P,输出参数。

同样,把总重量设置为参数。

Step3 网格与接触设置。

创建顶板与立板之间的绑定接触。

设置合适的网格尺寸。

Step4 边界条件设置。

固定T型梁大端的两条边,给小端的孔施加向下10000N的力。

Step5 计算结果参数输出。

求解并输出最大变形结果。

Step6 参数调试。

得到以上参数只是第一步,我们的目的是通过修改立板和顶板的厚度来得到重量和总变形的最优解。

回到Workbench主界面,双击项目的参数集。跳转到参数设置窗口。

可以看到有两个输入参数和两个输出参数。

在设计点总输入几种方案,然后点击左上角“更新全部设计点”让软件自动计算,这个过程需要点时间。

为了更直观的看出差别,可以自动绘制图表。点击全部参数窗口的图表栏,在左侧工具箱双击选择参数图表设置如下,X轴设置为设计点,Y轴设置为总质量和变形。可以看到,相对的,第1个设计点DP1较优,总质量和总变形都较小。

上面的操作多少有些呆板,完全靠工程师的经验来输入设计点,最优解依赖于工程师的理解。能不能让软件自己找出最优解呢,当然可以,下一篇文章为大家介绍男默女泪的炫技终极神器——优化设计技术。

来源:CAE中学生
MechanicalWorkbench静力学参数优化材料
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首次发布时间:2023-03-31
最近编辑:1年前
CAE无剑
硕士 | 仿真工程师 CAE中学生
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