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CAE優(yōu)化分析主要包含哪些方面?

有限元: 2024-03-01 17:16:06 閱讀數(shù): 1829 分享到:

對于企業(yè)來說提高產(chǎn)品競爭力,不僅需要縮短上市時間,提高產(chǎn)品的性能與質(zhì)量,還要降低產(chǎn)品的成本。因此,企業(yè)需要找到最合理和最經(jīng)濟的解決方案。

 

雖然設計研發(fā)人員可以不厭其煩地在一次次計算、修改參數(shù)、設計、驗證等,以尋找最理想方案,但縮短開發(fā)周期的壓力通常要求分秒必爭。最優(yōu)化技術引入CAE方法使工程師們從繁重的設計、測試工作中解脫出來,CAE優(yōu)化分析在保證產(chǎn)品達到某些性能目標并滿足一定約束條件的前提下,通過改變某些允許改變的設計變量,使產(chǎn)品的指標或性能達到最期望的目標。

 

CAE優(yōu)化分析還有哪些優(yōu)勢?

 

時間與成本的顯著節(jié)約

 

傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)過程中,物理樣機的制作和測試是不可或缺的步驟,這不僅耗時耗力,還伴隨著高昂試錯成本。而優(yōu)化仿真分析能夠在無需實物模型的情況下,通過計算機模擬來預測和驗證設計方案的性能,從而大幅減少研發(fā)周期和成本。

 

安全性的提升

 

在一些高風險領域,實物優(yōu)化測試存在極大的安全隱患。優(yōu)化仿真分析可以在完全虛擬的環(huán)境中進行,確保了測試過程的安全性,同時還能有效避免因測試失誤造成的資源浪費。

 

設計靈活性與創(chuàng)新激勵

 

通過仿真軟件,設計師可以快速修改參數(shù)并立即看到結果,這種即時反饋機制極大地激發(fā)了創(chuàng)新思維。同時,優(yōu)化算法的加入使得設計過程更加科學,能夠在眾多可能方案中尋找到性能最優(yōu)或成本最低的解決方案。

 

例如,在保證結構剛強度滿足要求的前提下,通過改變某些設計變量,使結構的重量最輕,這對于企業(yè)來說不但使得結構耗材上得到了節(jié)省,在運輸安裝方面也提供了方便,降低運輸成本。這對企業(yè)來說,是實實在在的帶來利潤的提升。

 

優(yōu)化分析主要包含哪些方面?下面主要列出了7條,更多優(yōu)化分析及行業(yè)應用,可和我進行詳細溝通交流。

 

1、結構設計優(yōu)化

 

在開發(fā)流程的最初階段,需要輸入設計空間信息、設計目標和加工制造參數(shù)。然后給定的設計目標下生成一個滿足制造要求的設計方案。如在鈑金件設計中,筋條經(jīng)常被用來加強結構。在給定的筋條尺寸條件下,優(yōu)化技術能夠生成創(chuàng)新的加強筋條布置方案。

 

2、多學科結構優(yōu)化

 

分析結構的性能只是產(chǎn)品開發(fā)過程復雜步驟中的之一。根據(jù)分析結果,產(chǎn)品工程師做出修改方案,以滿足應力,重量或剛度要求。尺寸優(yōu)化定義部件參數(shù),如材料價值,截面尺寸和厚度。形狀優(yōu)化應用于現(xiàn)有的產(chǎn)品部件。自由形狀優(yōu)化,可減少高應力集中。在優(yōu)化過程中使用許多不同的響應,例如靜態(tài)的,屈曲,頻率響應,隨機響應,熱力耦合,熱傳導,聲學分析。

 

3、系統(tǒng)級設計優(yōu)化

 

采用等效靜態(tài)載荷法(ESLM)的創(chuàng)新的方法,可以進行柔性體和剛體的仿真優(yōu)化和系統(tǒng)級多體動力學優(yōu)化。優(yōu)化中定義自由尺寸、形貌、自由形狀、形狀和材料設計變量。

 

4、疲勞設計優(yōu)化

 

疲勞優(yōu)化能夠基于疲勞性能進行概念設計(拓撲、形貌和自由尺寸)和詳細設計(尺寸、形狀和自由形狀)?;趹蛘邞兤诜治龅膿p傷和壽命可以用來作為設計標準。

 

5、聲學響應優(yōu)化


汽車NVH特性優(yōu)化中聲壓作為一個設計標準,NVH特性優(yōu)化。

 

6、熱力耦合優(yōu)化

 

熱傳導分析中溫度和結構熱力耦合系統(tǒng)優(yōu)化。

 

7、隨機響應設計優(yōu)化

 

PSDRMS值形式的非定常響應和概率負荷作為設計標準。

 

CAE優(yōu)化分析已經(jīng)在眾多企業(yè)設計制作中得到廣泛應用,對于企業(yè)來說,這不僅能夠在實力上多方面得到提升,還能借助CAE,提升企業(yè)的研發(fā)核心競爭力。有限元科技做過眾多項目,有著豐富的CAE仿真經(jīng)驗和過硬的技術團隊,如果你企業(yè)在CAE應用中遇到問題,可咨詢我們。