Beispiel 9: Topologiekonstruktion für Montagebeschränkungen in Bezug auf radiale Profilkörper
Verwenden Sie das Modell rim_01.prt für dieses Beispiel.
Beschreibung
In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die Topologieoptimierung für die Konstruktion einer leichten und steifen Struktur verwendet wird.
Hervorgehobene Funktionen
Minimierung der Dehnungsenergie, Massenanteil-Bedingung, Montagebeschränkung für radiale Speiche (Extrusion)
Darlegung des Optimierungsproblems
Das folgende Optimierungsproblem wird erstellt und gelöst:
• Ziel:
◦ Minimierung der Dehnungsenergie
Da eine Minimierung der Dehnungsenergie das Ziel ist, sollte die steifste Struktur unter der angegebenen Last für die zulässige Materialmenge erstellt werden.
• Abhängig von:
◦ Massenanteil <= 0.3
Analyse
Das Beispiel enthält eine Analyse. Die Lasten und Bedingungen werden im nachfolgenden Bild angezeigt:
Netzsteuerung
Maximale Elementgröße: 12 mm
Topologiebereich
• Referenzen:
Die Komponente, ausschließlich Volumenbereich 1, 2 und 3, wie im nachfolgenden Bild gezeigt:
• Anfänglicher Massenanteil: 0.2
Wird der Massenanteil als Bedingung verwendet, so wird empfohlen, für die Randbedingungsgrenze und den anfänglichen Massenanteil den gleichen Wert zu verwenden.
• Montagebeschränkungen:
◦ Radiale Speichen entlang der Y-Achse des Koordinatensystems (GKS), Anzahl der radialen Kandidaten = 120
◦ Zyklische Symmetrie entlang der Y-Achse des Koordinatensystems (GKS), Anzahl der zyklischen Schnitte = 5
◦ Spiegeln der Symmetrie um die XZ-Ebene des Koordinatensystems (GKS)
◦ Min. Mitgliedsgröße: 24 mm
Es wird empfohlen, die Min. Mitgliedsgröße auf mindestens das Doppelte der Netzelement-Größe festzulegen.
◦ Bruchverteilung: 0.5
Konstruktionsziel
Minimierung der Dehnungsenergie
Konstruktionsbedingungen
Massenanteil <= 0.3
Optimierungsstudien
Die Studie bezieht sich auf den definierten Topologiebereich, Konstruktionsziele und Bedingungen.
Erweiterte Einstellungen:
• 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
