Beispiel 3: Topologiekonstruktion mit Verschiebungsrandbedingungen
Verwenden Sie das Modell controlarm.prt für dieses Beispiel.
Beschreibung
In diesem Beispiel wird eine Topologieoptimierung mit einem Massenanteil-Ziel und Verschiebungsrandbedingungen gezeigt.
Hervorgehobene Funktionen
Minimierung des Massenanteils, Verschiebungsrandbedingungen, Montagebeschränkung für das symmetrische Befüllen, Potenzregel
Darlegung des Optimierungsproblems
Das folgende Optimierungsproblem wird erstellt und gelöst:
• Ziel:
◦ Minimierung des Massenanteils
• Abhängig von:
◦ Verschiebung in Analyse 1 ≤ 10.667 mm
◦ Verschiebung in Analyse 2 ≤ 1.17857 mm
Analyse
Das Beispiel enthält 2 Analysen. In Analyse 1 ist die Kraft entlang der positiven X-Richtung. In Analyse 2 ist die Kraft entlang der positiven Y-Richtung. Die Lasten und Bedingungen für jede Analyse werden im nachfolgenden Bild angezeigt:
Netzsteuerung
Maximale Elementgröße: 2 mm
Topologiebereich
• Referenzen:
Die Kontrollarm-Komponente, ausschließlich Volumenbereich 1, 2 und 3, wie im nachfolgenden Bild gezeigt:
• Anfänglicher Massenanteil: 1.0
Ist die Zielsetzung eine Minimierung des Massenanteils und die Randbedingung ist Verschiebung, so wird empfohlen, den anfänglichen Massenanteil auf 1.0 oder einen Bruchwert, der nicht allzu sehr gegen die Verschiebungsrandbedingungen verstößt, festzulegen.
• Montagebeschränkungen:
◦ Symmetrische Füllung entlang der Z-Achse in Relation zum Koordinatensystem CS0 (F0Z)
◦ Min. Mitgliedsgröße: 4 mm
◦ Bruchverteilung: 0.5
• Potenzregel:
Rv1=6
Wird der Massenanteil als Ziel verwendet, verhilft Rv1=6 zu einer polarisierterer Antwort. Alternativ können Sie Min. Dehnungsenergie als weiteres Ziel hinzufügen, um bei der Polarisierung der Topologieantwort zu helfen.
Konstruktionsziel
Minimierung des Massenanteils
Konstruktionsbedingungen
Die Verschiebungsrandbedingungen sind auf dem Punkt definiert, wie im nachfolgenden Bild gezeigt.
• Randbedingung 1
◦ Komponente: Translationsbetrag
◦ Angewendet auf Analyse 1
◦ Obergrenze 10.667 mm
• Randbedingung 2
◦ Komponente: Translationsbetrag
◦ Angewendet auf Analyse 2
◦ Obbergrenze1.17857 mm
1. Punkt auf dem Verschiebungsrandbedingungen aufgebracht werden
Optimierungsstudien
Die Studie bezieht sich auf den definierten Topologiebereich, Konstruktionsziele und Bedingungen.
Erweiterte Einstellungen:
• Maximale Konstruktionszyklen = 50
• 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
