示例:敏感度、可行性和优化研究
摘要 - 本示例说明了如何通过使用敏感度分析、可行性研究和优化研究来达到设计目标。
问题 - 为了优化平衡,机轴零件的重心必须与其旋转轴中心重合。虽然曲柄的旋转轴不能改变,但是其它设计条件能够改变,如曲柄的宽度。在该零件中,要使得零件质量达到最小时,轴与质量中心之间的距离应最小。
解决方案 - 可以查找重心并创建分析特征来测量旋转轴与重心之间的距离。然后执行敏感度分析,来论证哪一个尺寸对重心的位置影响最大。最后,执行可行性研究来论证将重心与旋转轴之间的距离设置为零是否可行。如果存在一个解决方案,那么就可以执行优化研究,以使在保持重心在曲柄轴上的同时,曲柄的质量最小。
1. 创建一个分析特征来确定质量属性。单击“分析”(Analysis) > “模型”(Model) > “质量属性”(Mass Properties)。计算质量,并在重心创建一个坐标系和一个基准点,以及“质量”参数。
2. 创建一个分析特征来测量位于重心的基准点与旋转轴之间的距离。根据测量的结果,创建一个距离参数。
3. 执行敏感度分析以确定 width 尺寸的改变如何影响重心的位置。
4. 执行敏感度分析以确定 height 尺寸的改变如何影响重心的位置。
5. 创建一个分析特征以测量轴肩与零件轮廓外边缘之间的距离。用该测量来定义可行性研究中的约束。在距离线的起始点和末端点创建基准点。在下图中,此测量显示为 E-E distance。
6. 执行可行性研究以确定使重心与旋转轴重合是否可行。在研究中,在保持零件的轴与其轮廓外边缘之间的距离 (E-E distance) 不变的同时,可以改变宽度、高度和半径尺寸。
7. 执行优化研究以使在保持与步骤 6 所述的约束相同的同时,零件的质量最小 (目标函数)。