【干貨再臨】HyperMesh車架管徑優化

2016-11-06 by:CAE仿真在線來源:互聯網

對于車架設計者來說,HyperMesh是必須熟練使用的軟件,在 HyperMesh軟件中對車架設計方案進行有限元分析,評價靜態下的強度和剛度,還可以進行自由模態分析,評價車架的動態特性。根據有限元分析的結果,對車架進行局部結構和尺寸的改良設計,使之符合規則要求。下面就簡單介紹一下車架尺寸優化的過程。

打開HyperMesh,導入車架模型,模型加載了三種工況分別是彎曲(Bending),剪切(Shear),扭轉(Torsion)。由于我們采用的是單一壁厚的模型,外徑25、內徑21,并且是在同一個Component里面,為了方便優化,我們先把管分組放在不同的Component里面,

標注不同的顏色區分(標注顏色時最好按一定順序來,這樣不至于最后會重復太多),當然最好是建模時就分好組。同時對每組設置不同的Property.

接下來創建設計變量,進入Analysis中的Optimization,當中共有六種優化方法。

我們使用size(尺寸)。在創建設計變量deavar的時候,最好名稱與Component里面的相對應,這在以后會帶來很大的方便。我們設置名稱為tube01i(內徑),或者tube01o(外徑)。

設置初始值(initial value)為10.5,上下邊界值分別為1和14,點擊create.再將設計變量與屬性關聯起來。進入generic relationship,name同樣是tube01i,屬性選擇tube01對應的屬性。

這里我們可以體會到同一命名的方便,可以一一對應。然后選擇優化對象Dimension2(內徑)。

在這里還要點擊designvars設置系數,通常設置為1。點擊create。同樣的,我們創建外徑的變量tube01o,設置初始值為12.5,上下邊界為5和15。(這里的邊界值可以根據需要自行設定,在此只是舉例)

點擊create創建。再進行設計變量與屬性的關聯(generic relationship),Property同樣選擇tube01,優化對象則要選擇Dimension1(外徑)。

這樣一個屬性就對應了兩個變量tube01i和tube01o。接下來就可以陸續的設置變量了,一直到tube18i和tube18o,共有36個變量,對應36個變量和屬性的關聯。

順便說一下,這樣的重復性的操作是非常考驗人耐心的,而且也很耗費時間,所以學習軟件中的二次開發是十分必要的,通過編程來使得這個過程自動化,提高效率,所以,非常歡迎有二次開發經驗的童鞋來加入我們撒!

下面我們來設置響應(response),先設置質量(mass)響應,在response type中選擇mass選項,選擇total(全局質量),點擊create。設置應力(stress)響應,選擇static stress,在Property中選擇all,點擊create。再設計位移(disp)的響應,選擇所有節點(nodes),選擇total disp,點擊create。這樣我們就設置了我們關心的響應,如下圖:

然后我們設置約束(constraint)和目標(object),在dconstraint中選擇應力(stress)約束,再選擇stress的響應,設置邊界值,不超過300MP,在對應的工況(loadsteps)選擇我們事先設置的三個工況。

點擊create創建。接下來設置位移的約束,由于有三種工況,我們分開設置三個約束:

首先是Bending,位移的上限設置為所需的值,在工況中只選擇Bending。點擊create創建。

同理我們創建其他幾個工況對應的位移的約束,分別創建Shear對應的約束,設置上限:

Torsion對應的約束,設置上限:

然后就可以在左邊看到如下的設置好的約束了:

下面設置目標(objective),在mass選項中選min(質量最小),點擊創建。這樣我們的設置就基本完成了,可以運算了。在Analysis中面板中選擇OptiStruct,而后在run option的選項中選擇optimization,然后點擊OptiStruct開始求解,得出結果。在后處理中也可以具體查看優化后的結果。

當然,以上的管徑設置的是連續值,在實際中管徑是離散的,我們可以在discrete dvs中設置離散的值。