Пример: проработка чувствительности, выполнимости и оптимизации
Сводка: этот пример показывает, как достичь цели конструирования с помощью анализа чувствительности, исследования выполнимости и исследования оптимизации.
Проблема: чтобы достичь оптимального баланса, центр тяжести коленчатого вала должен совпадать с осью его вращения. Ось вращения коленчатого вала нельзя изменить, однако другие конструктивные условия, такие как ширина вала, могут изменяться. В данной детали необходимо минимизировать расстояние между осью и центром масс в процессе достижения минимальной массы детали.
Решение: можно найти центр тяжести и создать констр. элемент анализа для измерения расстояния между осью вращения и центром тяжести. Затем можно выполнить анализ чувствительности, чтобы исследовать, какие размеры имеют наибольший эффект на расположение центра тяжести. В заключение можете выполнить проработку выполнимости, чтобы исследовать, можно ли задать расстояние между центром тяжести и осью вращения, равной нулю. Если решение существует, можно выполнить проработку оптимизации для минимизации массы коленчатого вала, чтобы центр тяжести при этом оставался на оси вала.
1. Создайте констр. элемент анализа, чтобы определить массовые свойства. Щелкните Анализ (Analysis) > Модель (Model) > Массовые свойства (Mass Properties). Вычислите массу, создайте систему координат и опорную точку в центре тяжести, а также параметр MASS.
2. Создайте констр. элемент анализа для измерения расстояния от опорной точки в центре тяжести до оси вращения. В результате этого измерения создайте параметр для этого расстояния.
3. Выполните анализ чувствительности, чтобы определить, как изменение размера width влияет на расположение центра тяжести.
4. Выполните анализ чувствительности, чтобы определить, как изменение размера height влияет на расположение центра тяжести.
5. Создайте констр. элемент анализа для измерения расстояния между ступенчатым валом и наружной кромкой профиля детали. Можно использовать это измерение для определения ограничений проработки выполнимости. Создайте опорные точки в начале и конце линии расстояния. На следующем рисунке это измерение показано как E-E distance.
6. Выполните проработку выполнимости для определения возможности совмещения центра тяжести с осью вращения. При проведении проработки будут изменяться ширина, высота и радиус, хотя останется некоторое расстояние между хвостовиком детали и внешней кромкой профиля детали (E-E distance).
7. Выполните проработку оптимизации для минимизации массы (целевая функция), оставляя те же ограничения, которые были описаны в шаге 6.
