CAE有限元分析设计流程

CAE分析
2016-01-04
来源:

   这几年“CAE驱动发计流程”在大多数行业具有显著的吸引力,例如在航空航天、汽车、生物医药、消费品、田防、能源、电子、重工业及船舶工业,CAE被广泛接受的主要原因是因为仿真已被证明可以帮助:
   ·新的刨意设计
   ·质量更优的产品,即提升材判使用率(更少材料-更轻设计)
   ·更陡的设计,即通过减少试错缩短开发周期、减少样机数量
   换言之,仿真节省了时间,降低了成本,本质上增担公司的竞争力及其市场地位。



   做分析的时候,我们总是想达到最佳的设计,但是我们在进行最优设计时采用的方法和工具总是会产生相异性。在很多地方设计过程还是一个对原始设计进行反复的测试—纠错。这不是一个完善的设计流程,对于设计的更改要取决于工程师的经验。由于这些挑战和问题,不能确保得到最佳的设计。
   为了克服这些困难,数值优化技术被用于探索/确定最佳的设计。
   针对设计理念,将概念优化设计置于设计流程的前期,在概念设计阶段就能形成良好的初始设计方案。



   从优化好的概念发计开始CAE流程寻找最优设计,看似是矛盾的,其实不然。
   从上图的详细的优化流程可见一斑,整个流程是:
   1.定义最大值/设计空间,如果需要,可定义非设计空间;
   2.划分有限兀网格(设计区域和非设计区域);
   3.给定材料属性;
   4.定义载荷与约束;
   5.指定优化日标,比如指定最小的重量/体积,确保移位不超过特定的值;
   这种概念优化过程会回答一些重要的问题,比如从哪里去除材料和在哪里铺设加强筋等。接着还可以采用其他的优化设计方法进行进一步的设计。比如,如何改变局部几何以减少最大应力,或者加强筋应该多厚。
   通过这样的设计流程会消除不必要的设计循环,不仅缩短了设计周期,而且也得到更有竞争的产品。


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