Пример 7. Топологическое конструирование совместимого механизма
Используйте для этого примера модель compliant.prt.
Описание
Этот пример демонстрирует использование оптимизации топологии для конструирования совместимого механизма.
Выделенные конструкторские элементы
Совместимый механизм, максимизация силы реакции, ограничение "Массовая доля", ограничения изготовления "Симметрия"
Постановка задачи оптимизации
Техническое требование для конструкции совместимых механизмов заключается в поиске конфигурации структуры, которая деформируется в предписанном направлении, вместо создания ее максимально жесткой.
1. Точки входа
2. Точки выхода
В верхнем и нижнем углах на левой стороне показаны точки входа A1 и A2. По мере сжатия этих двух точек по направлению друг к другу, в окончательной конструкции будут сжиматься точки выхода B1 и B2. Отношение сил реакции на выходе и сил на входе называется выигрышем в силе совместимого механизма.
Формулировка оптимизации для этой задачи будет включать в себя в качестве входных данных осуществление заданного смещения в точках A1 и A2. В точках B1 и B2 накладываются ограничения на все движения и максимизируются силы реакции в вертикальном направлении.
Будет создана и решена следующая задача оптимизации.
• Техническое требование:
◦ Максимизация силы реакции в выходной точке B2
• При условии:
◦ Массовая доля <= 0.3
Анализ
Пример содержит один анализ. Нагрузки и ограничения приведены на изображении ниже:
Элемент управления сеткой
Максимальный размер элемента: 0.2 дюйма
Область топологии
• Привязки:
Компонент, за исключением объемных областей 1, 2, и 3, как показано на изображении ниже:
• Нач. массовая доля: 0.3
Если массовая доля используется в качестве ограничения, рекомендуется использовать для границы ограничения то же самое значение, что и для начальной массовой доли.
• Ограничения изготовления:
◦ Зеркальная симметрия относительно плоскости XY системы координат CS0
◦ Зеркальная симметрия относительно плоскости XZ системы координат CS0
◦ Минимальный размер элемента: 0.4 дюйма
Рекомендуется задать минимальный размер элемента как минимум в два раза больше размера элемента сетки.
◦ Доля покрытия: 0.5
Проектное требование
Максимизация силы реакции в точке B2, перемещение 3 компонента (вдоль положительного направления Z)
Конструктивные ограничения
Массовая доля <= 0.3
Проработка оптимизации
Проработка относится к определенной области топологии, проектным требованиям и ограничениям
Расширенные настройки:
• Макс. число циклов конструирования: 30
• Для файлов выходных данных анализа важны только первый и последний циклы.
• Для всех других параметров анализа и проектирования используйте настройки по умолчанию.
Топологический результат
• Изоповерхность плотности топологии
• Плотность элементов топологии
Восстановление геометрии
• Мозаичная модель
• Твердотельная модель
