ANSA對焊點分布的優(yōu)化

2017-12-14 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

介紹

裝配體某些零件間的連接方式對模型的性能有巨大的影響。因此,優(yōu)化連接類型或者方式,可以極大的提高模型性能。本文采用ANSA參數(shù)化和自動功能,對中立柱的焊點分布進行優(yōu)化,以減小側(cè)面撞擊的最大侵入。

問題描述

在PAM-CRASH,對小車車身進行側(cè)面撞擊分析,撞擊速度為56km/h。撞擊分析的目的是尋找沿兩個中立柱邊緣焊點的最優(yōu)分布,以減小中立柱對車廂的入侵。

連接線

連接線是優(yōu)化方法的基礎(chǔ),可以通過三維曲線或者預(yù)存在連接點非常方便的創(chuàng)建。后一種方法中,關(guān)于連接類型的所有點的信息,都通過連接線。

密度曲線

用戶自定義公式,描述了沿著連接線方向的焊點密度。X軸代表歸一化的連接線長度,Y軸代表焊點密度(單位長度上焊點數(shù)量)。通過ANSA腳本語言定義整個曲線的變化。只要密度曲線與連接線相符,則公式將密度對應(yīng)到連接長度。密度曲線所圍成的面積代表總的焊點數(shù)目。提取這些信息,為后期優(yōu)化做準備。

密度曲線參數(shù)

為了控制曲線變化,將密度曲線參數(shù)化。這里用到8個參數(shù)。d0, d1 及x1, dx1, x2, dx2, x3, dx3。前邊兩個參數(shù)代表最初與最早的相對密度,其他六個參數(shù)代表三個不同位置點的坐標。這些參數(shù)是優(yōu)化問題設(shè)計過程中的變量。整個優(yōu)化過程由ANSA優(yōu)化任務(wù)控制,其中密度曲線創(chuàng)建通過腳本控制。

優(yōu)化任務(wù)

在優(yōu)化過程中,優(yōu)化任務(wù)按合理順序一步一步執(zhí)行。它包括8個變量項目,每一個變量代表一個密度曲線參數(shù)。下一個項目是腳本讀取設(shè)計變量值,創(chuàng)建相應(yīng)的密度曲線,并計算合適的連接線密度。求出中立柱上連接點不均勻分布。此外,最后創(chuàng)建PAM-CRASH格式的輸出結(jié)果文件時,另有一個txt腳本文件提取連接點的總數(shù)。

優(yōu)化問題

設(shè)計目標是中立柱對車廂的侵入量,設(shè)計約束是連接點的總數(shù)。設(shè)計變量包括控制密度方程的參數(shù),但為了設(shè)計出合適的曲線,某些變量的控制必須由設(shè)計者自己控制。

IIHS提取設(shè)計結(jié)果

為了進入模型獲得設(shè)計響應(yīng),運行原始模型,此時可以得到最大侵入量。μEMA提供了一種特殊的工具,IIHS,自動對側(cè)面撞擊分析進行后處理。此工具可以自動創(chuàng)建必要的二維曲線,用于模型與規(guī)則限制比較,提取值,最大侵入值通過優(yōu)化設(shè)置工具作為設(shè)計約束定義。所有相關(guān)信息將自動生成一個報告。在這里最大侵入值大約為58.8[mm],從驅(qū)動中心線測量,此值歸到可接受范圍內(nèi),盡管此最大侵入量可以大大的被減小。

優(yōu)化

ANSA與μETA可以直接與大量的參數(shù)設(shè)計軟件耦合,包括此列應(yīng)用到的modelFRONTIER,modelFRONTIER提供了兩個特殊的ANSA與μETA節(jié)點,使軟件間的耦合變得非常容易。優(yōu)化軟件從ANSA中讀取設(shè)計變量,自動創(chuàng)建它們的工作流程,同時讀取及設(shè)計合適的邊界。

優(yōu)化結(jié)果

優(yōu)化計算出的密度曲線,連接點的最大密度在歸一化連接線長度的0.6處。從IIHS工具中提取出新的最大侵入分布值,其絕對值減少了4.7%。驅(qū)動中心線處的新最大容差從58.8[mm]變?yōu)?8.7[mm],此值為標準可接受值。