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当前位置:技术信息化 -> CAE
 
优化驱动的产品设计流程
发表时间:2007-5-11 洪清泉 叶洎沅   来源:e-works
关键字:流程 创新 结构优化 
产品设计流程已经从传统的人工反复过程,发展到大量采用CAE技术对产品性能进行虚拟测试和校核。但是,现有的CAE技术并不能在设计自由度最大的概念设计阶段把产品的所有性能考虑进来,并给出创新设计,因此没有带来产品设计流程的革命。

3.Altair OptiStruct结构优化技术

    目前,世界上已经有多个商用结构优化求解器,其中Altair OptiStruct是公认的技术最成熟、最全面的结构优化求解器,已经被广泛应用在各行各业的产品设计实践中。

    OptiStruct提供了拓扑优化、形貌优化、尺寸优化、形状优化以及自由尺寸和自由形状优化技术,通过在产品设计的各个阶段灵活运用各种结构优化技术,OptiStruct成为创新产品设计的驱动者。

3.1 拓扑优化技术(topology optimization)
 
    拓扑优化是一种具有创新性的概念设计技术,在产品设计的最初阶段,设计人员确定设计空间、设计目标、设计约束和制造工艺约束等,OptiStruct可以自动寻找出最佳的材料布局,从而为设计人员提供非常关键的概念设计方案。
 

3.2 形貌优化技术(topography optimization)

    形貌优化是一种面向薄壁结构和钣金件的概念设计技术。设计人员可以确定设计区域、筋的最大高度和起筋的角度等参数,OptiStruct可以寻找出最佳的加强筋布局。
 

3.3 形状优化技术(shape optimization)

    形状优化是一种对现有零部件的形状和位置进行优化的技术,适合于详细设计阶段。OptiStruct可以直接改变零件的有限元网格,而不需要反复修改CAD数据即可获得全新的产品设计性能,从而大大减少优化设计所需要的时间。OptiStruct支持自由形状优化,无需再手工建立形状变化变量即可对选定边界进行优化。
  

3.4 尺寸优化技术(size optimization)

    尺寸优化是一种参数优化技术,用来寻找最优的设计参数组合,例如材料参数、横截面尺寸和厚度等,是一种最为普遍也最为简单的优化。

    对于板壳结构,OptiStruct支持自由尺寸优化,自动定义板壳的每个区域(单元)的厚度为设计变量并给出最佳值。
 

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责任编辑:王阳