Beispiel 10: Topologiekonstruktion mit Frequenzbedingungen
Verwenden Sie das Modell subwoofer_cover.prt für dieses Beispiel.
Beschreibung
In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die Topologieoptimierung für die Konstruktion einer leichten und steifen Struktur mit Modalanalyse verwendet wird.
Hervorgehobene Funktionen
Minimierung des Massenanteils, Eigenfrequenzbedingungen, Montagebeschränkung für Symmetrie, Montagebeschränkung für Extrusion
Darlegung des Optimierungsproblems
Das folgende Optimierungsproblem wird erstellt und gelöst:
• Ziel:
◦ Minimierung des Massenanteils
• Abhängig von:
◦ Erste Eigenfrequenz > 200 Hz
◦ Zweite Eigenfrequenz > 200 Hz
Analyse
Das Beispiel enthält eine Analyse. Die Bedingungen werden im nachfolgenden Bild angezeigt:
Analyseeinstellungen:
• Eigenwert-Methode: SMS
• Frequenz-Suchbereich: 0–1000
• Anzahl der zu findenden Eigenmoden: 6
• Eigenmode-Verfolgung: Nein
Netzsteuerung
Maximale Elementgröße: 8 mm
Topologiebereich
• Referenzen:
Die Komponente, ausschließlich Volumenbereich 1 und 2, wie im nachfolgenden Bild gezeigt:
• Anfänglicher Massenanteil: 0.5
Wird der Massenanteil als Bedingung verwendet, so wird empfohlen, für die Randbedingungsgrenze und den anfänglichen Massenanteil den gleichen Wert zu verwenden.
• Montagebeschränkungen:
◦ Spiegeln der Symmetrie um die YZ-Ebene des Koordinatensystems (GKS)
◦ Spiegeln der Symmetrie um die XZ-Ebene des Koordinatensystems (GKS)
◦ Extrusion entlang der Z-Achse des Koordinatensystems (GKS)
◦ Min. Mitgliedsgröße: 16 mm
◦ Bruchverteilung: 0.5
Konstruktionsziel
Minimierung des Massenanteils
Konstruktionsbedingungen
• Erste Eigenfrequenz > 200 Hz
• Zweite Eigenfrequenz > 200 Hz
Der Grund für die Definition der ersten beiden Eigenfrequenzen ist, dass es sich bei ihnen um symmetrische Modi mit den gleichen Frequenzwerten handelt. Die maximale Verschiebung in zwei Modi ist an unterschiedlichen Positionen und alle Positionen müssen verstärkt werden.
Optimierungsstudien
Die Studie bezieht sich auf den definierten Topologiebereich, Konstruktionsziele und Bedingungen.
Erweiterte Einstellungen:
• Ändern Sie "Maximale Konstruktionszyklen" in 30.
• Für Analyse-Ausgabedateien werden nur der erste und letzte Zyklus angefordert.
• Verwenden Sie Standardeinstellungen für alle anderen Analyse- und Konstruktionsparameter.
Topologieergebnis
• Topologieelement-Dichte-Isofläche
• Topologieelement-Dichte
Geometrie-Neukonstruktion
• Trianguliertes Modell
• Volumenkörpermodell
