18 grudnia 2017


Podczas tworzenia konstrukcji, oprócz aspektów wizualizacyjnych i użytkowych, bierze się pod uwagę również kwestię kosztów. Znaczenia nabiera wówczas redukcja masy detali (mniejsza waga to m.in. mniejsze koszty transportowe). Do optymalizowania masy konstrukcji można wykorzystać projektowanie generatywne. Jest to metoda umożliwiająca optymalizację geometrii z uwzględnieniem redukcji masy w zadanym zakresie.

Bernard Pacula

Metoda polega na tworzeniu bryłowego modelu siatkowego na podstawie wyników analiz. Można na nim dalej pracować, modyfikując uzyskany kształt. Pierwszym przykładem może być detal pokazany na rysunku 1. Jest to prosty łącznik, w którym można pozbyć się niepotrzebnego materiału.

optymalizacja masy konstrukcji
Rys. 1

Po przełączeniu się w Solid Edge do funkcji Projektowanie generatywne, należy w pierwszym kroku ustawić materiał, korzystając z tabeli materiałów, gdyż tylko po jego ustawieniu dostępne będą opcje optymalizacji geometrii. Jeśli brakuje potrzebnego gatunku materiału, można dodać nowy lub dokonać edycji istniejącego już wpisu w bazie.
Mając przygotowaną geometrię można przystąpić do nadania warunków brzegowych konstrukcji. Nie jest to typowa analiza wytrzymałościowa, gdzie otrzymamy komplet wyników, a jedynie optymalizacja geometrii z uwzględnieniem rozkładu naprężeń po zmianie kształtu. Najważniejszą zaletą tego rozwiązania jest fakt, iż wyniki nie są jedynie prezentowane w postaci wykresu lecz powstaje nowa geometria, będąca zoptymalizowaną wersją starej konstrukcji. Proces ten można wykonywać wielokrotnie, przez co w jednym pliku części można mieć wiele różnych wariantów, które zostały wygenerowane. Daje to spore możliwości wyboru najlepszego rozwiązania. Rozpoczęciem procesu optymalizacji jest utworzenie nowej analizy przez wybranie Projektowanie generatywne -> Analiza generatywna -> Utwórz analizę generatywną. W przypadku tej konstrukcji należy wskazać miejsce działania obciążenia (Rys. 2). Wskazując miejsce przyłożenia siły, w polu Odsunięcie można podać w jakiej odległości od danego lica system nie będzie dokonywał zmian. Te obszary są chronione przed modyfikacją.
Dzięki temu mamy możliwość wpływania na newralgiczne punkty konstrukcji, np. takie, w których chcemy zachować większą sztywność.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 11 (122) listopad 2017