Czym jest badanie topologii w SOLIDWORKS Simulation 2018

Badania topologii obejmują nieparametryczną optymalizację topologii części. Zaczynając od maksymalnej przestrzeni projektu (co oznacza maksymalny dopuszczalny rozmiar dla danego komponentu) i uwzględniając wszystkie zastosowane obciążenia, umocowania i ograniczenia produkcyjne, optymalizacja topologii wyszukuje nowy układ materiału w obrębie maksymalnej dozwolonej geometrii poprzez redystrybucję materiału. Zoptymalizowany komponent spełnia wszystkie wymogi mechaniczne i produkcyjne.

Jedną z metod optymalizacji jest zmiana wymiarów w projekcie , tj. grubość. Oprogramowanie MES, takie jak SOLIDWORKS Simulation, pozwala użytkownikom zmieniać określone wymiary w celu zmniejszenia masy. Użytkownik może określić ograniczenia dotyczące ważnych parametrów, takich jak maksymalne odkształcenia i limity naprężeń, aby zapewnić bezpieczeństwo projektu. Ta metoda daje użytkownikowi maksymalną kontrolę i nie zmienia drastycznie kształtu projektu.

Optymalizowanie swojego projektu

Następna metoda nazywa się optymalizacją topologii. Ta metoda usunie materiał z różnych regionów projektu, o ile przestrzegane są określone warunki. Oprogramowanie pozwala użytkownikowi określić obciążenia, umocowania i ściany, które muszą zostać zachowane. Po skonfigurowaniu materiał zostanie usunięty z różnych regionów projektu, zapewniając, że określone przez użytkownika siły, naprężenia lub przemieszczenia nie zastaną naruszone. W większości przypadków przy użyciu tej metody ostateczny projekt jest drastycznie inny niż początkowy kształt.

Poniżej przykład optymalizacji część mechanizmu otwierania maski samochodu, pokazanej na zaznaczonej na niebiesko części, w zakresie wytrzymałości i wagi.

Badanie optymalizacji topologii wymaga kilku dodatkowych kroków, zanim będzie można go rozwiązać. Następnym etapem konfiguracji badania topologii jest identyfikacja celów i ograniczeń do analizy. Możesz ustalić cel projektowy, aby znaleźć “Najlepszy współczynnik sztywności do wagi”, “minimalizuj maksymalne przemieszczenie” lub “Minimalizuj masę z powiązaniem przemieszenia”.

Oprócz celu optymalizacji zdefiniowanie powiązań projektu pozwoli zapewnić, że uzyskano żądane właściwości mechaniczne, takie jak maksymalne ugięcie czy procent usuniętej masy. Aby pomyślnie przeprowadzić badanie topologii, propozycja projektowa osiągnięta przez iteracyjny proces optymalizacji powinna spełniać wszystkie zadane wymagania konstrukcyjne i produkcyjne.

Istnieją również opcje dodania kontroli produkcji do ograniczeń badania topologii. Na przykład można określić region do zachowania, w którym nie należy usuwać materiału lub sterowanie grubości dla minimalnej dopuszczalnej grubości projektu. Ten region jest wyłączony z procesu optymalizacji i pozostanie w ostatecznym kształcie zoptymalizowanego projektu.

Badanie topologii rozwiązuje się dość podobnie do badania projektu. Wielokrotne iteracje modelu są obliczane przy każdej iteracji usuwającej materiał z ciała/siatki w celu ustalenia, czy nadal spełnia on ograniczenia inżynieryjne i projektowe.

Gdy rozwiązanie zostanie ukończone, jednym z wielu wykresów wyników, które można utworzyć, jest wykres masy materiału. Zapewnia on wizualną reprezentację ilości materiału usuwanego z oryginalnego, maksymalnego kształtu przestrzeni projektowej, który nadal spełnia wszystkie założenia projektowe.

Korzyści płynące z wykorzystania badania topologii:

• Optymalizacja tj. znajdowanie optymalnego kształtu projektowanej części
• Cele badania założone w oparciu o rzeczywiste warunki
• Symultaniczne obciążenia
• Uwzględnienie procesów produkcji
• Bezpośrednie wyniki dla tradycyjnych procesów produkcji
• Przygotowanie do wytwarzania przyrostowego

Wykorzystany projekt mechanizmu otwierania maski samochodu firmy Ring Brothers LLC: https://ringbrothers.com/