範例:敏感度、可行性和最佳化研究
摘要 - 這個範例說明了如何透過使用敏感度分析、可行性研究和最佳化研究來達到設計目標。
問題 - 為了最佳化平衡,機軸零件的重心必須與它的旋轉軸中心重合。雖然曲柄的旋轉軸不能改變,但是其他設計條件能夠改變,如曲柄的寬度。在該零件中,要使得零件質量達到最小時,軸與質量中心之間的距離應最小。
解決方案 - 可以尋找重心並建立分析特徵來量測旋轉軸與重心之間的距離。然後執行敏感度分析,來論証哪一個尺寸對重心的位置影響最大。最後,執行可行性研究來論証將重心與旋轉軸之間的距離設定為零是否可行。如果存在一個解決方案,那麼就可以執行最佳化研究,以使在保持重心在曲柄軸上的同時,曲柄的質量最小。
1. 建立分析特徵來確定質量屬性。按一下「分析」(Analysis)「模型」(Model) > 「質量屬性」(Mass Properties)。計算質量,並在重心建立一個座標系和一個基準點,以及「品質」參數。
2. 建立一個分析特徵來量測位於重心的基準點與旋轉軸之間的距離。根據量測的結果,建立一個距離參數。
3. 執行敏感度分析以決定改變width尺寸如何影響重心的位置。
4. 執行敏感度分析以決定改變height尺寸如何影響重心的位置。
5. 建立一個分析特徵以量測轉軸與零件輪廓外邊緣之間的距離。用該量測來定義可行性研究中的條件約束。在距離線的起始點和末端點建立基準點。在下圖中,會將此量測顯示為 E-E distance。
6. 執行可行性研究以確定使重心與旋轉軸重合是否可行。在研究中,您會改變寬度、高度和半徑尺寸,同時保持零件的轉軸與零件輪廓外緣之間的某些距離 (E-E distance)。
7. 執行最佳化研究以使在保持與步驟 6 所述的條件約束相同的同時,零件的質量最小 (目標函數)。