Генеративное конструирование > Рабочий процесс генеративного конструирования > Определение генеративного исследования > Критерии конструирования
Критерии конструирования
Критерии конструирования для исследования включают определение следующего.
• Цель конструирования или цель для исследования
• Производственные и геометрические ограничения
• Материалы, используемые для производства модели
Можно определить несколько критериев конструирования для исследования, но только один из них может быть активен в определенный момент времени. Во время оптимизации топологии и генерации конструкций учитываются только активные критерии конструирования. Учитывается целевая масса только сохраненной геометрии.
* 
Можно заметить, что масса сгенерированного тела слегка отличается от заданной цели. Чтобы получить более точные результаты, рекомендуется указать меньший размер элемента сетки.
Для тел, обозначенных как сохраненная, исключенная и начальная геометрия, могут быть назначены материалы. Во время оптимизации топологии и генерации конструкций учитываются следующие материалы.
• Обозначенные тела - материалы, назначенные отдельным телам, игнорируются, и учитывается активный материал, определенный в активных критериях конструирования.
• Необозначенные тела - учитываются материалы, назначенные отдельным телам.
Определение критериев конструирования для исследования
1. Щелкните Добавить критерии конструирования (Add Design Criteria). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
2. Выберите Цели конструирования (Design Goals) на основе типа исследования.
Тип исследования
Выбор цели конструирования
Структурное исследование
Выберите один из следующих вариантов.
• Выберите Максимизировать жесткость (Maximize stiffness) и укажите целевой процент объема или целевую массу и выберите единицу измерения из списка.
* 
По умолчанию в целях конструирования выбирается целевой объем (в %). Целевой объем - это процент объема начальной геометрии.
Если в качестве сохраненной геометрии обозначается тело без определения начальной геометрии, по умолчанию в качестве цели конструирования задается ограничение массы.
* 
• Если целью конструирования является целевой объем, свойства активного материала оказывают минимальное влияние на результат оптимизации.
• Если требуется получить различные результаты оптимизации для различных материалов, необходимо выбрать в качестве цели конструирования целевую массу.
• Выберите Минимизировать массу (Minimize mass) и укажите коэффициент надежности.
* 
Для использования коэффициента надежности необходимо указать значение предела текучести для материала. Определите значение предела текучести для материала.
Материал, назначенный необозначенным телам, также должен иметь значение предела текучести.
* 
Не рекомендуется комбинировать цели конструирования коэффициента надежности и ограничение Смещение (Displacement). Используйте только один из параметров.
* 
Запустите начальное моделирование, чтобы получить предварительное представление об успешном выполнении оптимизации с требуемым коэффициентом безопасности. Оптимизацию с большим различием между самым низким коэффициентом безопасности в начальной геометрии и желаемым коэффициентом безопасности трудно выполнить.
Старайтесь не концентрировать напряжения в начальной геометрии, чтобы получить максимально оптимизированную результирующую геометрию.
Модальное исследование
Выберите один из следующих вариантов.
• Выберите Максимизировать фундаментальную частоту (Maximize fundamental frequency) и укажите целевой процент объема или целевую массу и выберите единицу измерения из списка.
* 
По умолчанию в целях конструирования выбирается целевой объем (в %). Целевой объем - это процент объема начальной геометрии.
Для использования целевого объема (в %) в качестве цели конструирования необходимо обозначить тело как начальную геометрию.
* 
• Если целью конструирования является целевой объем, свойства активного материала оказывают минимальное влияние на результат оптимизации.
• Если требуется получить различные результаты оптимизации для различных материалов, необходимо выбрать в качестве цели конструирования целевую массу.
• Выберите Минимизировать массу (Minimize mass) и укажите самое низкое значение фундаментальной частоты.
* 
Фундаментальная частота будет выше указанной частоты для всех наборов нагрузок.
3. В разделе Конструктивные ограничения (Design Constraints) щелкните Добавить ограничения (Add Constraints) и выберите соответствующие производственные ограничения и геометрические ограничения.
4. Чтобы добавить материалы в критерии конструирования, щелкните Добавить материалы (Add Materials). Откроется диалоговое окно Материалы (Materials). Основной материал детали появляется в списке Материалы в модели (Materials in Model).
a. Чтобы добавить дополнительные материалы, дважды щелкните материалы в списке Материалы в библиотеке (Materials in Library). Выбранные материалы добавляются в список Материалы в модели (Materials in Model).
* 
В критерии конструирования можно добавить до 10 материалов.
b. Выберите команду Выбрать (Select). Диалоговое окно Материалы (Materials) закроется. Выбранные материалы появятся в разделе Материалы (Materials) диалогового окна Критерии конструирования (Design Criteria).
5. Чтобы задать материал как активный материал, наведите указатель на материал и щелкните значок .
6. Нажмите кнопку ОК. Критерии конструирования перечислены в узле Критерии конструирования (Design Criteria) в генеративном дереве.
Производственные и геометрические ограничения
В критерии конструирования можно добавить различные производственные и геометрические ограничения. В следующей таблице описаны доступные ограничения и шаги для их добавления в критерии конструирования.
Ограничение
Шаги для добавления ограничения
Направление компоновки (Build Direction) - это производственное ограничение помогает уменьшить количество опор, необходимых во время 3D-печати.
Необходимо указать направление 3D-печати и значение критического угла. Критический угол - это максимальное значение угла относительно направления печати, при котором опоры не нужны.
1. Щелкните Добавить ограничения (Add Constraints), а затем выберите Направление компоновки (Build Direction). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
2. Щелкните значок в поле Направление компоновки (Build direction).
3. В графическом окне выберите в качестве привязки поверхность, систему координат, ось системы координат, кромку или опорную плоскость. Появится стрелка, показывающая направление компоновки.
4. Чтобы изменить направление компоновки, выполните одно из следующих действий.
◦ В графическом окне щелкните стрелку.
◦ В диалоговом окне Критерии конструирования (Design Criteria) щелкните значок .
5. В поле Критический угол (Critical angle) укажите значение.
Линия разделения (Parting Line) - это производственное ограничение можно использовать в технологиях литья и ковки.
Необходимо указать тип линии разделения: 2D-линия или 3D-линия. Линия разделения - это линия на детали, показывающая место контакта нижней плиты и верхней плиты. 2D-линия разделения лежит на опорной плоскости, а 3D-линия разделения не ограничена ни одной плоскостью.
Также нужно указать направление выталкивания и угол уклона, а также угол между стенками плит пресс-формы.
1. Щелкните Добавить ограничения (Add Constraints), а затем выберите Линия разделения (Parting Line). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
2. Щелкните в поле Направление вытягивания (Pull direction).
3. В графическом окне выберите в качестве привязки поверхность или опорную плоскость.
4. В диалоговом окне Критерии конструирования (Design Criteria) укажите значение параметра Угол уклона (Draft angle).
5. Чтобы определить параметр Геометрическая линия (Draft line), выполните одно из следующих действий.
◦ Щелкните 2D и выберите плоскость в графическом окне.
◦ Щелкните 3D.
* 
После выбора ограничения Линия разделения (Parting Line) невозможно выбрать ограничение Линейное вытягивание (Linear Extrude). Это производственные ограничения противоположного действия.
Линейное вытягивание (Linear Extrude) - это производственное ограничение можно использовать в технологиях 2- и 3-осевого фрезерования.
Данное ограничение создает линейное вытягивание в направлении вытягивания, являющееся направлением инструмента, используемого для фрезерования.
Можно использовать однонаправленные или двунаправленные линейные вытягивания. Однонаправленное вытягивание является плоским с одной стороны, в то время как с другой стороны оно имеет свободную форму для 3-осевого фрезерного станка. Двунаправленное вытягивание является плоским с обеих сторон, что используется для 2-осевого резания.
1. Щелкните Добавить ограничения (Add Constraints), а затем выберите Линейное вытягивание (Linear Extrude). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
2. Щелкните поле Направление вытягивания (Extrude direction).
3. В графическом окне выберите в качестве привязки поверхность, кромку, опорную плоскость или ось системы координат. Появится стрелка, показывающая направление вытягивания.
4. Чтобы изменить направление вытягивания, выполните одно из следующих действий.
◦ В графическом окне щелкните стрелку.
◦ В диалоговом окне Критерии конструирования (Design Criteria) щелкните значок .
5. В поле Угол вытягивания (Extrude angle) укажите значение.
6. Чтобы использовать двунаправленное вытягивание, установите флажок Двунаправленное (Bi-directional).
* 
После выбора ограничения Линейное вытягивание (Linear Extrude) невозможно выбрать ограничение Линия разделения (Parting Line). Они являются противоположными производственными ограничениями.
Плоская симметрия (Planar Symmetry) - это геометрическое ограничение устанавливает симметрию между двумя сторонами выбранной плоскости.
1. Щелкните Добавить ограничения (Add Constraints), а затем выберите Плоская симметрия (Planar Symmetry). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
2. В графическом окне выберите плоскость как Плоскость симметрии (Symmetry plane). Можно выбрать до трех плоскостей симметрии.
* 
Нажмите клавишу CTRL для выбора нескольких плоскостей симметрии.
Распределение материала (Material spreading) - это геометрическое ограничение управляет распределением материала.
Диапазон значений распределения материала - от 0 до 100. Повышение этого значения приведет уменьшению толстых и сплошных областей и к более тонким стенкам и распоркам.
1. Щелкните Добавить ограничения (Add Constraints), а затем выберите Распределение материала (Material Spreading). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
2. Чтобы определить Распределение материала (Material spreading), скорректируйте ползунок или укажите значение в поле.
Минимальный радиус складки (Minimum Crease Radius) - это геометрическое ограничение можно использовать для того, чтобы сгладить геометрию решения и уменьшить количество сеток в оптимизации.
Это ограничение гарантирует, что все поверхности поддерживают кривизну с учетом минимального радиуса.
1. Щелкните Добавить ограничения (Add Constraints) и выберите Минимальный радиус складки (Minimum Crease Radius). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
2. В поле Минимальный радиус складки (Minimum Crease Radius) укажите значение и выберите единицу измерения из списка.
Статус критериев конструирования и материалов
Глифы в генеративном дереве указывают статус критериев конструирования и материалов.
• - критерии конструирования определены, но не активны.
• - критерии конструирования активны. При оптимизации топологии и создании конструкций учитываются только активные критерии конструирования.
• - критерии конструирования не определены.
• - критерии конструирования определены, но содержат проблемы.
* 
Наведите указатель на значок, чтобы увидеть всплывающую подсказку, помогающую решить проблемы.
• - элемент, который является критерием конструирования или материалом, привязан к констр. элементу генеративного конструирования (GDF).
• - материал активен.
Операции с критериями конструирования из генеративного дерева
С критериями конструирования из генеративного дерева можно выполнять следующие операции.
Операция
Шаги для выполнения операции
Активировать критерии конструирования.
Выберите узел критериев конструирования и на мини-панели инструментов и щелкните Активировать (Activate).
Изменить критерии конструирования.
Выберите узел критериев конструирования и на мини-панели инструментов щелкните Править определение (Edit Definition). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria). Измените параметры конструкции и нажмите кнопку ОК, чтобы сохранить изменения.
Дублировать критерии конструирования.
Щелкните правой кнопкой мыши узел критериев конструирования и выберите Дублировать (Duplicate). Копия выбранных критериев конструирования будет создана и добавлена в исследование.
Либо щелкните правой кнопкой мыши узел критериев конструирования и выберите Копировать (Copy). Щелкните правой кнопкой мыши узел исследования и выберите команду Вставить (Paste).
Создать новые критерии конструирования.
Выберите узел критериев конструирования и на мини-панели инструментов щелкните Создать (New). Откроется диалоговое окно Критерии конструирования (Design Criteria).
Переименовать критерии конструирования.
Щелкните правой кнопкой мыши узел критериев конструирования и выберите Переименовать (Rename).
Удалить критерии конструирования.
Щелкните правой кнопкой мыши узел критериев конструирования и выберите Удалить (Delete).
Операции с материалами из генеративного дерева
С материалами из генеративного дерева можно выполнять следующие операции.
Операция
Шаги для выполнения операции
Изменить материал.
Выберите материал и на мини-панели инструментов щелкните Править определение (Edit Definition). Откроется диалоговое окно Определение материала (Material Definition). Выберите новый материал и нажмите кнопку ОК, чтобы сохранить изменение.
Активировать материал.
Выберите материал и на мини-панели инструментов щелкните Активировать (Activate). При активации материала активируется и связанный с ним метод производства.
Удалить материал.
Щелкните правой кнопкой мыши материал и выберите Удалить (Remove).
Было ли это полезно?