APM FEM. Топологическая оптимизация
Приложение КОМПАС-3D
Приложение предназначено для оптимизации распределения материала в области проектирования с учётом нагрузок и закреплений. Включает в себя модуль Процедура сглаживания поверхностей (Свободная форма).
Топологическая оптимизация позволяет создать модель с заданными эксплуатационными характеристиками, уменьшая материалоёмкость детали или целой конструкции.
В качестве критерия оптимальности могут выступать следующие параметры модели:
Последовательность действий соответствует обычному статическому расчёту в APM FEM. Задаются нагрузки, закрепления, генерируется конечно-элементная сетка. Отличие — в задании параметров задачи оптимизации.
Последовательность формирования задачи оптимизации:
3. Задание ограничений в виде нижней или верхней границы отклика.
4. Задание технологических ограничений:
Итог оптимизации — распределение объёмных долей на карте результатов. По распределению можно сформировать изоповерхность, соответствующую определенному значению объёмной доли. Далее эту поверхность можно сгладить и преобразовать в твёрдое тело с помощью инструментов Свободной формы.
Свободная форма — поверхность многогранника, скруглённого по вершинам и ребрам. Свободная форма создается по полигональной сетке, которая может видоизменяться, например, в результате «перетаскивания» вершин, граней или рёбер и других действий.
Для полученного твёрдого тела необходимо ещё раз произвести расчёт на прочность, чтобы убедиться в работоспособности объекта и соответствии заданным критериям.
Требует для работы: КОМПАС-3D, APM FEM
Разработчик: научно-технический центр «Автоматизированное проектирование машин»
Приложение КОМПАС-3D
Приложение предназначено для оптимизации распределения материала в области проектирования с учётом нагрузок и закреплений. Включает в себя модуль Процедура сглаживания поверхностей (Свободная форма).
Топологическая оптимизация позволяет создать модель с заданными эксплуатационными характеристиками, уменьшая материалоёмкость детали или целой конструкции.
В качестве критерия оптимальности могут выступать следующие параметры модели:
- жёсткость,
- прочность,
- масса.
Последовательность действий соответствует обычному статическому расчёту в APM FEM. Задаются нагрузки, закрепления, генерируется конечно-элементная сетка. Отличие — в задании параметров задачи оптимизации.
Последовательность формирования задачи оптимизации:
- Создание откликов — это выбираемые контрольные величины рассчитываемой конструкции. В качестве откликов доступны:
- объём детали,
- общая энергия деформации,
- масса,
- перемещение узла или его проекция,
- смещение двух узлов,
- напряжение группы элементов.
3. Задание ограничений в виде нижней или верхней границы отклика.
4. Задание технологических ограничений:
- максимальная и минимальная толщина материала,
- симметрия детали,
- штамповка,
- экструзия,
- 3D-печать.
Итог оптимизации — распределение объёмных долей на карте результатов. По распределению можно сформировать изоповерхность, соответствующую определенному значению объёмной доли. Далее эту поверхность можно сгладить и преобразовать в твёрдое тело с помощью инструментов Свободной формы.
Свободная форма — поверхность многогранника, скруглённого по вершинам и ребрам. Свободная форма создается по полигональной сетке, которая может видоизменяться, например, в результате «перетаскивания» вершин, граней или рёбер и других действий.
Для полученного твёрдого тела необходимо ещё раз произвести расчёт на прочность, чтобы убедиться в работоспособности объекта и соответствии заданным критериям.
Требует для работы: КОМПАС-3D, APM FEM
Разработчик: научно-технический центр «Автоматизированное проектирование машин»