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最新评论

文章怎么只能看到部分? --我不知道
您好,我能请教一些关于ansys工具栏的问题吗? --qizhenlake
拜读了谢谢 --zhangjuhua
赞,CAE践行者! --Ewk_zd
祝贺!践行者,学习者,探索者,贡献者! --真挚
国内有相关人性化的企业没? --conion
正在努力 --教主2013
国内创新环境还不足以改变现有的企业研发流程,所以,只能在个别产品、个别公司或群体局部范围内推广! --jwcad
欢迎交流 --结构设计CAE
很专业 --【匿名用户】:E-works热心网友
有建筑设计师说他设计的楼房每平米载重是多少多少,是不是就用到了这项技术?博主说的操作技巧是不是可以让这项技术在实际应用中大大提升效果和效率? --真挚
文笔不错,赞一个先! --滨城水镜
清新的笔调,清新的环境,放松心情,放飞梦想! --真挚
这篇文章总结的真好。作为CAE的门外汉看了也基本搞清楚了。谢谢哦 --【匿名用户】:E-works热心网友
大环境安于现状,部分有积极想法的人也会被淹没了,导致恶性循环。 --汤相如
谢谢!我主要是想搞明白CAE在业务流程和部门互动中的位置和作用。一个管理者必须搞清楚这个问题,否则就不能有效利用资源。 --真挚
回答正确。
--CAE.PDM
CAE的“事后”校核是一种很不负责任的做法,生米已经煮成了熟饭,即使校核出来问题损失已经产生了,这是整体协调不良的结果。假如销售部门要求改进产品结构,得先经技术部门论证,这期间就包括CAE仿真模拟,这个过程要涉及到很多部门反复磋商,最终选择一个较为适合的方案投入生产。理想的状态是:仓库的成品或部件都是经过论证后确认方案的产品,这些成品或部件的分类与目录数据相关部门共享。

我说的有道理吗?等待博主的“仿真鉴定”。 --真挚
李主任,“真挚”博友是女士哦!~O(∩_∩)O~ --蔻色指尖
CAE人曾经总结了两句至理名言,一句是:CAE人就是干活的;二句是:CAE人就怕与不懂CAE的领导谈CAE问题。将CAE划归为普通管理岗位的领导可能根本就不知道CAE是干什么的
--CAE.PDM
从未听说过企业的CAE属于管理岗位,CAE跟产品直接相关的 --CAE.PDM
感谢真挚先生及其他博友关注此文,也十分钦佩做ERP的人关注和学习CAE。限于水平可能未必将问题表述清楚,请见最新博文《关于CAE数据流与ERP数据流之区别》 --CAE.PDM
我今天在百度里学习CAE,还得继续。 --真挚
很喜欢博主的文章。因我不了解CAE的操作要点以及与设计过程、业务流程、管控过程等之间的链接与互动方式,这篇博文我读了好几遍还是不能很好的理解,心里挺郁闷。 --真挚
到底如何解决?没看懂,一头雾水,太难了! --【匿名用户】:E-works热心网友
恭喜博主“重出江湖”! --滨城水镜
 你们在用CAE流程?可否show一下?让俺们也学学
--【匿名用户】:E-works热心网友
好久没见到博主的文章了。向可爱的CAE人致敬! --【匿名用户】:E-works热心网友
嗯,有一定道理的,好的东西不一定适合你,这个每个企业应该在买软件之前会有预算的,呵呵 --无敌战神
--蔻色指尖
小范围推广不知是否可行 若全面推广后 效率降低 责任重大噢 --【匿名用户】:E-works热心网友
为了博主专门申请的账号!
--zhangqu114
--【匿名用户】:E-works热心网友
问的好!
刚在本网站看到了一些公司的精益研发案例或者说明--不知所云啊。
和精益研发一点边都粘不上,可悲啊! --【匿名用户】:E-works热心网友
请问1在哪里?只看到了2. --bjjob1
想当年,我们公司的计算部门都不把cae模型给我们设计部门看的!!! --bjjob1
“有限元分析,是一门计算的艺术;其结果可靠性与否,几乎完全可以掌握在这个艺术家的手中,而不是软件本身“
同意这句话 --bjjob1
看来大连重工真是不简单啊。毕业的时候有几个同学貌似去了该单位,不知道现在是在做设计还是别的?我太远科技大学的,初学CAE , 觉得作者在仿真这方面很有实战经验啊,多学习! --bjjob1
要想真正的融合,不是那么简单的啊。 --bjjob1
各位博友们,TCUA9.1现在官方的资料很少,实施过的人也非常少,我们还都处于摸索阶段,为了便于为我们更好的交流,我留一下我们的办公电话:0411-86852269,有问题我们一起探讨,共同进步! --CAE.PDM

结构优化分析及应用实例——拓朴优化
本文标签: 拓朴优化 

拓朴优化的主要思想是将寻求结构的最优拓朴问题转化为在给定的设计区域内寻求最优的材料分布问题,最终得到最佳的材料分配方案,这种方案在拓朴优化中表现为“最大刚度”设计,即同一结构,不同的材料分布形式,在材料相同的情况下,拓朴优化结果可以使结构整体刚度最大。正是由于拓朴优化的优越性以及实践操作的可行性,越来越多的工程设计人员开始在结构设计过程中应用拓朴优化分析来指导结构设计。图1便是对汽车轮毂进行拓朴优化所得到的不同结构形式,而这几种结构形式在现今的汽车轮毂结构中随处可见。

                     1 汽车轮毂的拓朴优化结果

 拓朴优化前处理阶段,关键是定义边界条件及确定结构的优化与非优化区域。这其中确定结构的非优化区域是最值得推敲的,因为非优化区域的选择直接影响最终优化结果中优化区域的材料分布,如果选择不当,则最终结果可能会是匪夷所思的甚至无法转化为现实的结构,尤其是对于大型复杂的结构来说。这是因为,拓朴优化的最终目的是确保在一定的边界条件下结构的整体刚度最大,其并不考虑现实中这种结构生产加工的可行性。所以,如何将最终的优化结果转化为实际的工程结构,便成为工程设计人员较为棘手的问题,而这也确实需要丰富的工程实践经验。于是,更多的工程师选择结构的局部拓朴优化,以便快速得到切实可行的拓朴优化结构。图2是箱形钢结构中间隔板开孔形式的拓朴优化果。

2 隔板开孔形状优化结果

拓朴优化求解是一个不断循环迭代的过程, FEA模型单元数目的多少,直接决定了最终的求解时间,所以,如果模型过于庞大,求解速度就会变得相当缓慢从而浪费大量的时间。因而,尽可能地简化FEA模型,也是工程设计人员在拓朴优化前处理时就该着重考虑的问题。许多空间问题,根据结构本身的布局以及约束和承载形式都可以简化为平面问题来处理。例如图3便是某尾车钢结构简化为二维模型的拓朴优化结果。

3 尾车钢结构拓朴优化结果

当然,有些空间问题是不能转化为平面问题来解决的,正如上面所述,如果是局部问题的话,那么就可以只选择和优化问题相关的局部来建立FEA模型,从而提高拓朴优化的求解速度。例如,要分析某门座架钢结构上部大盖板和顶部法兰间连接筋板的位置分布问题(究竟是与下面的隔板位置重合还是有一定的间距),就可以只将上部盖板、顶部法兰、中间立筒以及下面的隔板在FEA模型中建出并设为非优化区域,然后再选择上部盖板和顶部法兰间的区域为优化区域,求解看优化区域材料最终如何分布。其最终优化结果见图4

4 底部有无隔板时结构截面材料分布

拓朴优化处理结果出来并转化为现实的结构后,并不意味着分析的最终结束,还应当将已经转化的结构进行FEA建模并分析计算,将计算结果和优化前相比较,以求证结构满足优化的目的。例如上面提到的尾车钢结构拓朴优化算例,经过比较分析,最终得出如下结论(图5和图6为优化前后结果比较图):

n         优化后尾车钢结构的刚度明显优于优化前;

n         优化后承载梁及底部平台受力相对较为平均(优化前最大综合应力为202.161MPa,优化后变为168.755MPa),优化后的结构强度明显优于优化前;

n         重量:优化前为36398kg,优化后为34269kg,减重约6%

n         基频:优化前为0.564Hz,优化后为0.702Hz,提高约24.5%

5 优化前后尾车上部承载各点竖直方向位移比较

6 优化前后尾车钢结构综合应力比较

发表于: 2009-02-23 10:36 结构设计CAE 阅读(7113) 评论(0) 收藏 好文推荐

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