6Sigma設計
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
6Sigma設計的實例教程
6、靜力學分析技巧
7、剛體模型的使用
工程實例-線彈性靜力學工程實例
工程實例-非線性分析的工程實例
工程實例-套筒預緊力分析工程實例
工程實例-圓筒的過盈裝配分析
工程實例-齒輪接觸分析
（六）屈曲分析
1、線性屈曲分析計算理論
2、線性屈曲分析
3、非線性屈曲分析
4、屈曲載荷計算
5、非線性屈曲載荷計算
6、屈曲分析技巧
7、線性屈曲重力的影響
工程實例-鋼架結構線性屈曲分析工程實例
工程實例-柱體結構非線性屈曲分析工程實例
（七）模態分析
1、模態分析簡介
2、模態計算理論
3、模態的計算方法
4、模態計算中接觸設置
5、模態計算設置
6、預應力模態分析
7、模態計算結果類型與工程中應用方法
8、濕模態
工程實例-機械支撐結構模態計算
工程實例-機械支撐預應力模態計算
（八）結構輕量化設計
1、結構輕量化設計的目標
2、結構輕量化設計的原理
3、實驗設計
4、優化約束和目標函數
5、基于響應面法的輕量化設計
6、6 Sigma設計
工程實例-連桿結構的輕量化優化設計
工程實例-吊鉤結構的6 Sigma分析
（九）結構拓撲優化設計
1、拓撲優化設計思想
2、目標函數
3、約束函數
4、制造約束
5、拓撲優化工作流程
展開 同時，可內嵌業務標準、規范并根據其進行新設計方案的可行性驗證。
g) 快速多方案、多工況對比能力：具備與多學科優化軟件的完善Web
Services接口，支持HPC、網格計算。諸如基于TS的自動多方案對比和流程批處理化模塊可包括Robust
Design的帶概率分布輸入參數的穩健性仿真分析，實現6-Sigma設計。下圖顯示對于汽車碰撞分析而言，可以一次性地提交多個設計方案并自動獲得相關的性能指標，可以通過對性能指標的比較來判斷更優的方案。
h) 快速配置與客戶化：對于客戶來講時間意味著競爭力、市場和效益，成熟的仿真管理平臺應該能夠做到快速化搭建和配置。SimManager本身具有三層schema的架構，如下左圖。其中Industry
Portal
Schema面向某個行業，如汽車行業，仿真管理平臺的配置可以在行業共有特點的基礎上，考慮具體客戶專有特點快速地完成平臺的搭建；快速配置還在于SimManager產品已具備和主流商用數據庫（Oracle/DB2/SQL
Server）、主流網絡應用服務器（WebSphere、Tomcat）以及資源和負載管理軟件（如Analysis
Manager）的無縫連接，無需在這方面浪費時間
i) 平臺開放性:
基于MSC.SimManager仿真管理平臺可以實現對仿真的全面管理，包括數據、流程和知識的管理。此平臺基于面向服務架構（SOA），并提供Process
Builder（流程搭建工具）以圖形化拖拽方式快速搭建、調整業務流程。
j) 報告自動生成：基于標準化、模板化、客戶化的報告生成器，可以按客戶的要求，定制并自動生成網絡化的報告，且可以方便的發布到其它企業信息系統如PDM系統中去。
展開 3.3.2鑄鋁一體化發動機罩可靠性優化
根據可靠性分析理論，基于6Sigma可靠性優化設計的數學模型描述如下。
式中：μ為平均值，σ為標準差。
可靠性優化的目標為發動機罩的約束一階模態最大化，質量最小化。經過可靠性優化的16002次求解后，Pareto解集中推薦的最優解為T1=2.5464mm、T2=2.6972mm和T3=3.9848mm。經有限元仿真計算后得出可靠性優化結果見表6，與確定性優化相比，各個工況的剛度均得到提高，且優化值都達到了6Sigma水平，表明方案在實際中更加可靠。
可靠性優化后的鑄鋁一體化發動機罩的質量相比原鋼制發動機罩減輕了10.59%，約束一階模態提高了41.43%。確定性設計結果比起原鋼制件具有較大的提高，但是沒有考慮到材料、厚度等噪聲因子的影響，所以實際的可行性有限；經過可靠性優化，在保證鑄鋁一體化發動機罩抗凹性剛度、局部受壓剛度、正向彎曲剛度、側向彎曲剛度、中部扭轉剛度得到加強的前提下，鑄鋁一體化發動機罩的約束一階模態和質量均得到了改善，達到了優化設計的目的。
4 結論
1）首先采用“材料-工藝-結構-性能”一體化集成方法設計出鑄鋁一體化發動機罩，通過最優拉丁超立方試驗設計提取30組樣本點，然后基于徑向基神經網絡模型和多島遺傳算法對鑄鋁一體化發動機罩進行確定性優化。
2）考慮到方案的可行性，通過6Sigma可靠性設計方案對確定性優化方案進行可靠性優化，降低T1～T3的噪聲因子對響應目標的影響，大大提高了發動機罩優化結果的可靠性。
展開 ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析
一、課程背景：
本課程基于ANSYS Workbench和ANSYS APDL平臺，全面系統詳實的講解結構參數化、輕量化設計、拓撲優化、多目標優化、多工況優化等優化設計的基本原理和實現過程，基于實驗設計技術和優化技術，使設計人員能快速的建立實際工程的設計空間，進行產品性能的6sigma高可靠性設計和多目標優化等研究工作。在理論基礎上通過大量實際工程的優化案例強化軟件操作，提高學員的操作技能和解決實際問題的能力。課程設計考慮各行各業的需求，工程算例覆蓋的范圍廣，對很多實際工程問題給出了有效的優化設計方案和可靠性評估技術，具有重要的借鑒和參考價值。特舉辦“ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析”專題。
二、增值服務：
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
課程結束后贈送10套學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
三、授課專家：
該課程講師，9年仿真分析工作經驗、副教授，碩士期間主修工程力學，擅長工程結構數值分析、流場流動模擬、流固耦合及多物理場耦合數值模擬，擁有豐富的大型工程結構數值分析、流體動力學模擬和多場耦合模擬經驗。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇。培訓60多場次，學員上千人。
四、時間地點：
2018年12月21日-12月24日 上海
(第一天報到，授課3天)
五、課程大綱：
六、培訓費用：
標準費用：3800元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 焊接工裝（Horn），因其對結構動力學方面的高性能要求，傳統的仿造、修模設計方法已不能適應塑料產品多變的要求。本文從超聲波塑料焊接的原理入手，通過有限元法進行固有頻率和模態分析，設計新型工裝，滿足有效傳遞和均勻分配振動能量的功能要求。
在設計過程中結合ANSYS的參數化建模、全因子實驗設計優化（DOE）和概率設計系統（PDS）模塊，進行參數設計和健壯性設計，調整幾何尺寸，使得工裝的固有頻率和超聲波頻率匹配，對應的模態在工作面振幅均勻，減少了局部結構應力集中的問題，同時對材料和環境的參數變化有較好的適應性。所設計的工裝一次加工完成投入使用，避免了反復修整工裝所帶來的時間和成本上的浪費。
國內有不少超聲波設備供應商自行生產焊接工裝，但是他們中有相當一部分是仿制已有，然后不斷的修整工裝、測試，通過這種反復調整的方法達到工裝與設備頻率協調的目的。
本文通過有限元方法，在設計工裝時就能把頻率確定，制造出來的工裝測試結果與設計頻率誤差不過1％。同時，本文引入DFSS（DesignFor Six Sigma）的理念，對工裝進行優化和健壯設計。6-Sigma設計的理念是在設計過程中充分收集客戶心聲進行針對性的設計；并且預先考慮生產過程可能出現的偏差，保證最終產品的質量分布在合理的水平內。
設計流程如圖二所示，從制定設計指標開始，首先根據已有經驗初步設計工裝的結構和外型尺寸，在ANSYS中建立參數化模型，然后通過仿真實驗設計（DOE）方法確定模型中的重要參數，根據健壯要求，確定數值，接著對其他參數用子問題法進行尋優。考慮到工裝在制造和使用過程中材料、環境參數的影響，還對其進行了公差設計，滿足制造成本的要求。最后是制造、測試檢驗理論設計和實際的誤差，滿足設計指標即交付使用。
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2）考慮到方案的可行性，通過6Sigma可靠性設計方案對確定性優化方案進行可靠性優化，降低T1～T3的噪聲因子對響應目標的影響，大大提高了發動機罩優化結果的可靠性。
ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析
一、課程背景：
本課程基于ANSYS Workbench和ANSYS APDL平臺，全面系統詳實的講解結構參數化、輕量化設計、拓撲優化、多目標優化、多工況優化等優化設計的基本原理和實現過程，基于實驗設計技術和優化技術，使設計人員能快速的建立實際工程的設計空間，進行產品性能的6sigma高可靠性設計和多目標優化等研究工作
高可靠性設計和多目標優化等研究工作，并提供了直觀的工具確定合理的設計方案。
同時，本文引入DFSS（DesignFor Six Sigma）的理念，對工裝進行優化和健壯設計。6-Sigma設計的理念是在設計過程中充分收集客戶心聲進行針對性的設計；并且預先考慮生產過程可能出現的偏差，保證最終產品的質量分布在合理的水平內。
6 Sigma設計
工程實例-連桿結構的輕量化優化設計
工程實例-吊鉤結構的6 Sigma分析
（九）結構拓撲優化設計
1、拓撲優化設計思想
2、目標函數
3、約束函數
4、制造約束
5、拓撲優化工作流程
6、優化區域和非優化區域定義
7、優化類型
諸如基于TS的自動多方案對比和流程批處理化模塊可包括Robust
Design的帶概率分布輸入參數的穩健性仿真分析，實現6-Sigma設計。下圖顯示對于汽車碰撞分析而言，可以一次性地提交多個設計方案并自動獲得相關的性能指標，可以通過對性能指標的比較來判斷更優的方案。
h) 快速配置與客戶化：對于客戶來講時間意味著競爭力、市場和效益，成熟的仿真管理平臺應該能夠做到快速化搭建和配置。
