abaqus 優(yōu)化模塊的案例
ABAQUS案例-ABAQUS中的形狀優(yōu)化模塊及渦輪軸的形狀優(yōu)化分析 ￥3
本案例（附件中的inp文件）講述了ABAQUS中的形狀優(yōu)化模塊，以渦輪軸的優(yōu)化分析為例演示了ABAQUS中優(yōu)化分析技巧及需要注意的問題。
基于Abaqus優(yōu)化模塊的汽車擺臂的拓?fù)?em>優(yōu)化 ￥8
拓?fù)?em>優(yōu)化設(shè)計(jì)案例
3.1 拓?fù)?em>優(yōu)化設(shè)計(jì)過程
先試算Abaqus 初始結(jié)構(gòu)模型，以確認(rèn)邊界條件、結(jié)果是否合適，然后結(jié)合下圖的Abaqus/CAE 優(yōu)化模塊，設(shè)置優(yōu)化設(shè)計(jì)：
1) 創(chuàng)建優(yōu)化任務(wù)。
2) 創(chuàng)建設(shè)計(jì)響應(yīng)。
3) 應(yīng)用設(shè)計(jì)響應(yīng)創(chuàng)建目標(biāo)函數(shù)。
4) 應(yīng)用設(shè)計(jì)響應(yīng)創(chuàng)建約束（可選） 。
5) 創(chuàng)建幾何限制（可選） 。
6) 創(chuàng)建停止條件。
7) 以上設(shè)置完成，進(jìn)入Job 模塊創(chuàng)建優(yōu)化進(jìn)程，并提交分析。
3.2 汽車擺臂的拓?fù)?em>優(yōu)化
本例以下圖的汽車擺臂作拓?fù)?em>優(yōu)化對(duì)象，在滿足性能的前提下，最輕化結(jié)構(gòu)。
3.2.1有限元模型
1) 材料：此汽車擺臂的有限元模型材料為鋼材，小應(yīng)變；
2) 分析步：設(shè)置了3個(gè)線性靜態(tài)分析步；
3) 耦合約束：分別Coupling 相應(yīng)節(jié)點(diǎn)到參考點(diǎn)上(A 、B、C、D)；
4) 邊界條件：約束B點(diǎn)的Y、Z自由度，C點(diǎn)的X、Y、Z自由度，D點(diǎn)的Z自由度；
5) 集中力加載：在1、2、3 分析步，分別對(duì)A點(diǎn)加載X、Y、Z方向的1000N集中力。
提交有限元模型進(jìn)行求解，得到的結(jié)果如下圖，可大概了解結(jié)構(gòu)的加載變形情況。查看應(yīng)力云圖可知近藍(lán)色區(qū)域應(yīng)力值幾乎為0，即其對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并無貢獻(xiàn)，也正是拓?fù)?em>優(yōu)化需要?jiǎng)h除的區(qū)域。
展開 ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊的形貌優(yōu)化 ￥50
ANSYS Workbench 形貌優(yōu)化主要是針對(duì)薄殼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，改變其表面形貌，如凸起，加強(qiáng)等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質(zhì)量約束為100%
形貌優(yōu)化后，同質(zhì)量下，整體變形為0.12mm，結(jié)構(gòu)剛度明顯提升。
ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊的形貌優(yōu)化功能實(shí)例
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背景
ANSYS 2022R1的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊提供如下優(yōu)化功能。
1）拓?fù)?em>優(yōu)化-基于密度；
2）拓?fù)?em>優(yōu)化-基于水平集；
3）柵格法；
4）形狀優(yōu)化；
5）拓?fù)?em>優(yōu)化-混合密度法(公測(cè)版)
ANSYS 2023R1的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊提供如下優(yōu)化功能。
花了很久整理的Abaqus模塊介紹集合 附abaqus材料庫下載
另外，Abaqus/Aqua可記錄自由表面的高度，而且允許部分結(jié)構(gòu)的浸沒，同時(shí)為部分或全部浸沒的結(jié)構(gòu)提供特定的載荷庫。Abaqus/Aqua還提供了錨鏈、各向異性海床摩擦、樁腳連接單元、筒體結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)線、纜繩單元等附加特征。
五、Abaqus/CFD流體分析模塊
純計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)求解器Abaqus/CFD基于混合間斷有限元法/有限體積法（FVM） 和有限單元法（FEM），可以解決與層流和湍流相關(guān)的流體力學(xué)問題，不用通過第三方軟件即可以在Abaqus/CAE里方便地實(shí)現(xiàn)Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit與Abaqus/CFD的耦合，實(shí)現(xiàn)真正意義上的流固耦合或耦合傳熱。
六、Abaqus/ATOM優(yōu)化分析模塊
集成Topo和Shape優(yōu)化分析模塊，提供Abaqus/cae界面下的優(yōu)化分析能力。拓?fù)?em>優(yōu)化是通過不斷修改最初模型中指定優(yōu)化區(qū)域的單元材料屬性， 然后從分析模型中刪除/增加單元而獲得滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)輪廓。
形狀優(yōu)化是在已有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)零件的局部特征進(jìn)行修改，從而減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中等。
與其它優(yōu)化分析軟件相比，其便捷和人性化的操作界面使學(xué)習(xí)更加的快速，同時(shí)其繼承了Abaqus 的算法優(yōu)點(diǎn)，考慮接觸，幾何非線性以及材料非線性以及加工制造的約束，最大程度滿足用戶的需求。
ABAQUS/CM是專業(yè)的復(fù)合材料建模工具，可在建模初始階段考慮鋪層的工藝性能，確保復(fù)合材料鋪層在工藝上的可行性。避免在后期的研發(fā)周期上因重新設(shè)計(jì)而增加的成本。
目前，由CMA得到的空間不斷變化的纖維方向和鋪層厚度可直接提供給非線性隱式算法和顯示求解器，實(shí)現(xiàn)真實(shí)地仿真計(jì)算。
展開 Isight多學(xué)科參數(shù)優(yōu)化軟件模塊構(gòu)成 附isight參數(shù)優(yōu)化理論和實(shí)例詳解下載
運(yùn)行門戶（Runtime Gateway）
監(jiān)控和后處理界面，可以繪制多種曲線、曲面、散點(diǎn)圖、柱狀圖、表格等，結(jié)果運(yùn)行完成后生成Summary報(bào)告給出優(yōu)化運(yùn)行時(shí)間、最優(yōu)結(jié)果及設(shè)計(jì)變量、約束等用戶關(guān)心的問題。提供設(shè)計(jì)空間可視化（VDD）、工程數(shù)據(jù)挖掘（EDM）等后處理功能。
組件庫（Library/Add-OnComponent）
包含通用和專用的CAD/CAE及自編軟件接口。
優(yōu)化算法庫（Optimization）
數(shù)值優(yōu)化、全局優(yōu)化、多目標(biāo)優(yōu)化、專家智能優(yōu)化算法，是工程師開展設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的利器。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)算法庫（DOE, Design OfExperiments）
通過系統(tǒng)而有效的方法分析設(shè)計(jì)空間、篩選關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)（減少問題規(guī)模）、評(píng)估設(shè)計(jì)變量影響以及辨別關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量的交互影響關(guān)系。
近似模型算法庫（Approximation）
對(duì)于計(jì)算代價(jià)高昂的CAE分析，Isight用多種近似原理構(gòu)造替代模型，減少優(yōu)化中調(diào)用大規(guī)模CAE分析計(jì)算的次數(shù)，提高優(yōu)化效率。近似模型還用于剔除輸入?yún)?shù)平緩變化而輸出參數(shù)卻劇烈振蕩的仿真噪音。
質(zhì)量設(shè)計(jì)優(yōu)化（Quality Desgin）
運(yùn)用隨機(jī)仿真和優(yōu)化理論（包括：蒙特卡洛仿真、Taguchi田口穩(wěn)健性設(shè)計(jì)和基于6Sigma可靠性分析和穩(wěn)健性設(shè)計(jì)DFSS，Design For Six Sigma），構(gòu)成一個(gè)完整的、公式化的對(duì)可靠性和穩(wěn)健性進(jìn)行評(píng)價(jià)和改進(jìn)的品質(zhì)設(shè)計(jì)哲學(xué)框架。
下載地址：isight參數(shù)優(yōu)化理論和實(shí)例詳解
展開 史上最全Abaqus模塊介紹！
Abaqus/Aqua還提供了錨鏈、各向異性海床摩擦、樁腳連接單元、筒體結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)線、纜繩單元等附加特征。
Abaqus/CFD流體分析模塊：
純計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)求解器Abaqus/CFD基于混合間斷有限元法/有限體積法（FVM） 和有限單元法（FEM），可以解決與層流和湍流相關(guān)的流體力學(xué)問題，不用通過第三方軟件即可以在Abaqus/CAE里方便地實(shí)現(xiàn)Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit與Abaqus/CFD的耦合，實(shí)現(xiàn)真正意義上的流固耦合或耦合傳熱。
Abaqus/ATOM優(yōu)化分析模塊：
集成Topo和Shape優(yōu)化分析模塊，提供Abaqus/cae界面下的優(yōu)化分析能力。拓?fù)?em>優(yōu)化是通過不斷修改最初模型中指定優(yōu)化區(qū)域的單元材料屬性， 然后從分析模型中刪除/增加單元而獲得滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)輪廓。
形狀優(yōu)化是在已有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)零件的局部特征進(jìn)行修改，從而減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中等。
與其它優(yōu)化分析軟件相比，其便捷和人性化的操作界面使學(xué)習(xí)更加的快速，同時(shí)其繼承了Abaqus 的算法優(yōu)點(diǎn)，考慮接觸，幾何非線性以及材料非線性以及加工制造的約束，最大程度滿足用戶的需求。
ABAQUS/CM是專業(yè)的復(fù)合材料建模工具，可在建模初始階段考慮鋪層的工藝性能，確保復(fù)合材料鋪層在工藝上的可行性。避免在后期的研發(fā)周期上因重新設(shè)計(jì)而增加的成本。
目前，由CMA得到的空間不斷變化的纖維方向和鋪層厚度可直接提供給非線性隱式算法和顯示求解器，實(shí)現(xiàn)真實(shí)地仿真計(jì)算。因而在每個(gè)單元產(chǎn)生鋪層角度，真實(shí)反映了仿真和實(shí)際纖維結(jié)構(gòu)，確保計(jì)算中可達(dá)到前所未有的真實(shí)性。
另外，CMA使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計(jì)和制造完美的結(jié)合在一起。
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另外，Abaqus/Aqua可記錄自由表面的高度，而且允許部分結(jié)構(gòu)的浸沒，同時(shí)為部分或全部浸沒的結(jié)構(gòu)提供特定的載荷庫。Abaqus/Aqua還提供了錨鏈、各向異性海床摩擦、樁腳連接單元、筒體結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)線、纜繩單元等附加特征。
Abaqus/CFD流體分析模塊：
純計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)求解器Abaqus/CFD基于混合間斷有限元法/有限體積法（FVM） 和有限單元法（FEM），可以解決與層流和湍流相關(guān)的流體力學(xué)問題，不用通過第三方軟件即可以在Abaqus/CAE里方便地實(shí)現(xiàn)Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit與Abaqus/CFD的耦合，實(shí)現(xiàn)真正意義上的流固耦合或耦合傳熱。
Abaqus/ATOM優(yōu)化分析模塊：
集成Topo和Shape優(yōu)化分析模塊，提供Abaqus/cae界面下的優(yōu)化分析能力。拓?fù)?em>優(yōu)化是通過不斷修改最初模型中指定優(yōu)化區(qū)域的單元材料屬性， 然后從分析模型中刪除/增加單元而獲得滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)輪廓。
形狀優(yōu)化是在已有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)零件的局部特征進(jìn)行修改，從而減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中等。
與其它優(yōu)化分析軟件相比，其便捷和人性化的操作界面使學(xué)習(xí)更加的快速，同時(shí)其繼承了Abaqus 的算法優(yōu)點(diǎn)，考慮接觸，幾何非線性以及材料非線性以及加工制造的約束，最大程度滿足用戶的需求。
ABAQUS/CM是專業(yè)的復(fù)合材料建模工具，可在建模初始階段考慮鋪層的工藝性能，確保復(fù)合材料鋪層在工藝上的可行性。避免在后期的研發(fā)周期上因重新設(shè)計(jì)而增加的成本。
目前，由CMA得到的空間不斷變化的纖維方向和鋪層厚度可直接提供給非線性隱式算法和顯示求解器，實(shí)現(xiàn)真實(shí)地仿真計(jì)算。
展開 Adams優(yōu)化模塊應(yīng)用基礎(chǔ)
優(yōu)化流程:
第一步:在已有分析模型基礎(chǔ)上定義設(shè)計(jì)變量、優(yōu)化目標(biāo);
第二步:切換 insight界面,選擇已有的設(shè)計(jì)變量、優(yōu)化目標(biāo);
Factors:設(shè)計(jì)變量
注:tie綁定左右對(duì)稱的硬點(diǎn)坐標(biāo)
Responses:優(yōu)化目標(biāo)
第三步:設(shè)置優(yōu)化策略;
第四步:計(jì)算;
第五步:切換界面后點(diǎn)擊fit,查看并分析優(yōu)化結(jié)果, Summary- Goodness-of-fit;
R2表示擬合的好壞,指的是回歸模型的平方和與原始數(shù)據(jù)的平方和之比,介于0~1之間,R2越大越好。但過高的R2也可能存在問題。
R2ad可以作為R2的補(bǔ)充,通常略小于R2,當(dāng)遠(yuǎn)小于時(shí),說明有多余項(xiàng),此時(shí)可以進(jìn)行移除操作。
Residuals:表示原始響應(yīng)與估算響應(yīng)的差值,需檢查(上述二者檢查后之后)。
p表示擬合中是否有有用項(xiàng),p越小,說明有用項(xiàng)越多,p=0.02,表示至少有一項(xiàng)與響應(yīng)相關(guān),p=03,表示表達(dá)式中的項(xiàng)與響應(yīng)無關(guān)。
R/V表示模型的計(jì)算值和原始數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的關(guān)系,越高越好,大于10表明模型的預(yù)測(cè)結(jié)果很好,低于4,表明模型的預(yù)測(cè)結(jié)果完全不可信。
residual表示初始響應(yīng)值與估計(jì)響應(yīng)值之間的差值,每一次試驗(yàn)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)差值。但如果某次
差值過大,則可以是一個(gè)溢出值( outlier)。
Term significances值很小的項(xiàng)表示很好,即對(duì)響應(yīng)有較大影響。
第六步: Export_HTML
Effect設(shè)計(jì)變量坐標(biāo)值變化引起目標(biāo)函數(shù)的變化,表示目標(biāo)函數(shù)函數(shù)值變化后數(shù)值與原值的
比例,通過 Effect%可以得到對(duì)目標(biāo)函數(shù)值影響最大的設(shè)計(jì)變量,其中正值表示設(shè)計(jì)變量與
目標(biāo)函數(shù)的變化趨勢(shì)相同,反之亦然。
展開 讀書筆記：船舶設(shè)計(jì)優(yōu)化與模塊化設(shè)計(jì)
原文重點(diǎn)介紹的內(nèi)容其實(shí)是船舶設(shè)計(jì)中的仿真軟件的技術(shù)發(fā)展情況，不過我個(gè)人更關(guān)注本文引言部分對(duì)船舶設(shè)計(jì)方法論的分析，以及其中對(duì)模塊化設(shè)計(jì)思想的介紹。供大家參考。
船舶是復(fù)雜且復(fù)雜的產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)受本質(zhì)上相互沖突的參數(shù)控制。由于參數(shù)量大，要求復(fù)雜，其基本性質(zhì)相互矛盾；有人認(rèn)為，它們的設(shè)計(jì)是為了獲得最佳性能，并受到設(shè)計(jì)和制造的限制（即船東、法定機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)限制，以及船廠設(shè)施的制造限制）。
·在有限的船型選擇中，可以設(shè)計(jì)和制造最佳設(shè)計(jì)。但存在以下限制：
·設(shè)計(jì)和制造最佳船舶的專業(yè)知識(shí)非常有限，目前僅嘗試過幾種船舶類型。
·設(shè)計(jì)和制造一艘最佳船舶的成本非常高，實(shí)際上沒有多少設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)或造船廠能負(fù)擔(dān)得起。
盡管優(yōu)化船舶是可能的，但由于不穩(wěn)定的全球經(jīng)濟(jì)狀況，影響船舶設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)（即石油的價(jià)格、海運(yùn)需求和供應(yīng)）確實(shí)發(fā)生了顯著變化。因此，船舶優(yōu)化設(shè)計(jì)的定義本身就受到限制，在價(jià)格、石油需求和消費(fèi)模式的參數(shù)值發(fā)生變化的情況下，一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)可能不是一個(gè)最佳（favorable）的設(shè)計(jì)。
由于優(yōu)化船舶的設(shè)計(jì)和制造成本太高，為了降低單位成本，可以采取另一種方法。在給定一組約束的替代方法中（即結(jié)合造船廠的受限能力）；
一艘船的設(shè)計(jì)不是為了“最優(yōu)”，而是為了“接近最優(yōu)”。此外，在航空航天工業(yè)成功實(shí)施模塊化的推動(dòng)下（即波音的747、767 和787 系列，是波音 747 基本設(shè)計(jì)的模塊化變體），類似的模塊化方法可以用于船舶設(shè)計(jì)。
模塊化設(shè)計(jì)已被視為產(chǎn)品和組織設(shè)計(jì)的新邏輯，
因?yàn)樗兄谠O(shè)計(jì)和制造公司應(yīng)對(duì)不斷變化的環(huán)境。
非常有前景是，通過以模塊的形式構(gòu)思產(chǎn)品，設(shè)計(jì)和制造公司可以獨(dú)立地負(fù)責(zé)獨(dú)立模塊的設(shè)計(jì)和開發(fā)
（但合并了不同模塊之間的內(nèi)部和內(nèi)部依賴關(guān)系），并且新的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以簡單地成為不同模塊的聯(lián)合。
展開 SIMULIA 2023優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊Isight 2023新功能介紹
Isight是一個(gè)仿真分析流程自動(dòng)化和多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化工具，它提供了一個(gè)可視化的靈活的仿真流程搭建平臺(tái)，同時(shí)提供與多種主流CAE分析工具的專用接口，利用此工具，用戶可以方便的以拖拽的方式可視化的快速建立復(fù)雜的仿真分析流程，設(shè)定和修改設(shè)計(jì)變量以及設(shè)計(jì)目標(biāo)，自動(dòng)進(jìn)行多次分析循環(huán)；同時(shí)提供了試驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、近似模型和質(zhì)量工程等一套完整的優(yōu)化算法包，來幫助用戶深入全面的了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)空間，明晰設(shè)計(jì)變量與設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化。
Isight包含多個(gè)模塊功能，包括：
設(shè)計(jì)門戶與運(yùn)行門戶：設(shè)計(jì)門戶Design Gateway提供友好的界面與組件化的方式搭建復(fù)雜的仿真分析流程；運(yùn)行門戶Runtime Gateway可以方便的監(jiān)控和追蹤仿真流程的運(yùn)行狀態(tài)，利用數(shù)據(jù)挖掘功能快速的分析并可視化的顯示優(yōu)化結(jié)果。
優(yōu)化算法包：提供試驗(yàn)設(shè)計(jì)，近似建模，優(yōu)化設(shè)計(jì)，蒙特卡洛分析，六西格瑪?shù)雀鞣N優(yōu)化分析功能，并且每種分析功能都包含多種技術(shù)策略。
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SIMULIA 2023優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊Isight 2023新功能介紹
Isight是一個(gè)仿真分析流程自動(dòng)化和多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化工具，它提供了一個(gè)可視化的靈活的仿真流程搭建平臺(tái)，同時(shí)提供與多種主流CAE分析工具的專用接口，利用此工具，用戶可以方便的以拖拽的方式可視化的快速建立復(fù)雜的仿真分析流程，設(shè)定和修改設(shè)計(jì)變量以及設(shè)計(jì)目標(biāo)，自動(dòng)進(jìn)行多次分析循環(huán)；同時(shí)提供了試驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、近似模型和質(zhì)量工程等一套完整的優(yōu)化算法包，來幫助用戶深入全面的了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)空間，明晰設(shè)計(jì)變量與設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化。
Isight包含多個(gè)模塊功能，包括：
設(shè)計(jì)門戶與運(yùn)行門戶：設(shè)計(jì)門戶Design Gateway提供友好的界面與組件化的方式搭建復(fù)雜的仿真分析流程；運(yùn)行門戶Runtime Gateway可以方便的監(jiān)控和追蹤仿真流程的運(yùn)行狀態(tài)，利用數(shù)據(jù)挖掘功能快速的分析并可視化的顯示優(yōu)化結(jié)果。
優(yōu)化算法包：提供試驗(yàn)設(shè)計(jì)，近似建模，優(yōu)化設(shè)計(jì)，蒙特卡洛分析，六西格瑪?shù)雀鞣N優(yōu)化分析功能，并且每種分析功能都包含多種技術(shù)策略。
展開 電池箱模塊固定梁拓?fù)?em>優(yōu)化
優(yōu)化設(shè)計(jì)有三要素，即設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件。設(shè)計(jì)變量是發(fā)生改變從而提高性能的一組參數(shù)；目標(biāo)函數(shù)要求最優(yōu)的設(shè)計(jì)性能，是關(guān)于設(shè)計(jì)函數(shù)；約束條件是對(duì)設(shè)計(jì)的限制，是對(duì)設(shè)計(jì)變量和其他性能的要求。
詳細(xì)請(qǐng)下載附件查看：電池箱模塊固定梁拓?fù)?em>優(yōu)化分析方法
模塊固定梁優(yōu)化設(shè)計(jì).docx
基于ANSYS的多層堆疊模塊焊接殘余應(yīng)力分析及選材優(yōu)化
基于ANSYS的多層堆疊模塊焊接殘余應(yīng)力分析及選材優(yōu)化
張 彥，許 典，趙希芳
( 南京電子技術(shù)研究所，江蘇 南京 210039)
摘 要：分析了某多層堆疊模塊的焊接殘余應(yīng)力，討論了各功能層不同選材、焊接順序?qū)?em>模塊殘余應(yīng)力的影響，并給出了優(yōu)化方案。利用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析計(jì)算，采用ANAND本構(gòu)模型描述焊錫的黏塑性行為，采用基于接觸的多點(diǎn)約束( Multi-point Constraint，MPC) 算法實(shí)現(xiàn)焊錫層與功能層的跨尺度自由度耦合。計(jì)算結(jié)果表明，焊接順序?qū)?em>模塊殘余應(yīng)力影響較小，各功能層的選材需要綜合考慮模塊變形及應(yīng)力安全裕度。剛度較大的底板層可以同時(shí)降低模塊變形和高溫共燒陶瓷( High Temperature Co-fired Ceram-ic，HTCC) 層應(yīng)力。熱膨脹系數(shù)較小的蓋板層可以降低HTCC層應(yīng)力，但會(huì)增大模塊整體變形。底板選用Al /SiCp( 65%) ，蓋板采用可伐合金，可以得到變形及應(yīng)力安全裕度均滿足要求的方案。
展開 ANSA MORPH 模塊在安全氣囊形狀優(yōu)化的應(yīng)用
因此在安全系統(tǒng)開發(fā)的過程中，經(jīng)常需要對(duì)氣囊的形狀進(jìn)行優(yōu)化，如果從優(yōu)化從幾何建模開始，優(yōu)化的迭代周期將會(huì)十分漫長，這里，筆者介紹一種給為快捷的方式，即通過ANSA軟件的MORPH模塊，直接改變有限元網(wǎng)格，并實(shí)現(xiàn)模型關(guān)鍵部位尺寸的參數(shù)化，以便使用ISIGHT軟件驅(qū)動(dòng)這一模型，為后續(xù)優(yōu)化計(jì)算做好準(zhǔn)備。
PAB氣囊的參考網(wǎng)格如圖所示，本例介紹如何在ANSA MORPH模塊中建立MORPH BOX, 驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)尺寸。
建立MORPH BOX的時(shí)候，我們把這個(gè)BOX建得比模型稍大一些，為模型的尺寸改變留下空間，如果一些重要的尺寸不希望改變，我們可以通過切割變形框，把這一部分獨(dú)立出來，如果一地方的形狀需要更精確的控制的，MORPH BOX 還可以貼合到曲面或者形狀的邊界上。在本例中氣囊的參考網(wǎng)格的方形部分為剛性支撐部分，不希望其網(wǎng)格形狀有所改變，因此，可以采取如下的形式建立設(shè)計(jì)MORPH BOX
本例中，通過控制相關(guān)MORPH BOX相關(guān)節(jié)點(diǎn)，從而改變網(wǎng)格形狀，改變后，效果如下圖所示。
氣囊模型建立完成后，集成到完整的約束系統(tǒng)中，通過ISIGHT驅(qū)動(dòng)A\B這兩個(gè)參數(shù)，并聯(lián)立相關(guān)求解器進(jìn)行計(jì)算，從DOE結(jié)算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，相比與尺寸B,尺寸A對(duì)假人的頭部與頸部傷害值影響更為靈敏，并且與傷害值的關(guān)系是非線性的，通過實(shí)際分析，我們也可以知道，在氣囊點(diǎn)火時(shí)刻不變的前提下，尺寸A直接影響了假人與氣囊的接觸時(shí)刻，所以這個(gè)尺寸對(duì)假人的傷害指標(biāo)是比較重要的。
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