Pro/MECHANICA: Structure and Thermal Analysis
Version 2001
Глава 6 - Исследования Чувствительности и Оптимизации Проекта
Цели
В этой главе рассматривается:
Рассмотрение Проекта
Изучение Чувствительности
Изучение Оптимизации
Управление проектом
Изучения проекта позволяют Вам решить набор условий (то есть, цели, критерии и параметры) для заданных целей проекта, имитируя ситуацию реального мира. В Pro/MECHANICA имеется три типа проектных исследований: стандартный, чувствительность и оптимизация.
Стандартные изучения проекта (рассмотрено в главе 2) вычисляют результаты анализа, изучения чувствительности проекта, вычисляют результаты для нескольких различных величин переменных (например, размеров) и изучения оптимизации проекта, регулируют параметры модели, чтобы достичь точно установленной цели или проверить выполнимость проекта. Изучения чувствительности и оптимизации рассматриваются в этой главе.
6.1 Рассмотрение Проекта
Pro/MECHANICA - инструмент, который расширяет Ваши возможности при проектировании.
Прежде чем Вы настроите изучение проекта, важно определить Ваши технические требования, критерии и параметры. Это позволит Вам организовать и снабжать Pro/MECHANICA правильными данными для изучения.
Технические требования
Технические требования необходимы только для изучения оптимизации проекта.
Технические требования - цели, которые Вы хотите достигнуть при изучении проекта (например, минимизировать вес, минимизировать силы реакции и т.д.). Вы установили технические требования в течение установки проектных исследований оптимизации. Ваши технические требования могут быть определены пользователем или системой, с использованием опций в секции Predefined диалогового окна Select a Measure, показанного на рисунке 6-1. Пример определенного системой технического требования может быть минимизация напряжения (то есть, определенный системой параметр max_stress_vm). Пример определенного пользователем технического требования может быть гарантированный зазор (то есть, определенный пользователем параметр, вычисляемый вычитанием двух размерных величины).
Рисунок 6-1
Критерии
Критерии - вариации пределов проекта (например, максимум напряжения Мизеса, максимальное главное напряжение и т.д.) против изменений в величинах параметра. Они используются для оценки выбранных параметров. Параметры, которые не оказывают эффекта на проектные пределы, не отправляются на следующую фазу исследования проекта.
Параметры
Параметры - размеры Pro/ENGINEER, которые Вы установили для обеспечения технических требований. Определение параметров помогает Вам определить диапазон величин, которые Pro/MECHANICA тестирует при прогоне анализа проекта.
Пример
Точка подъема для выносной опоры, показанной на рисунке 6-2, должна быть прогнана через изучение проекта. Технические требования, критерии и параметры должны быть определены до настройки анализа проекта. Это показано в таблице 6–1.
Рисунок 6-2
Таблица 6-1
| Техническое требование | Критерий | Параметры |
| Минимизация массы детали |
• эквивалентные напряжения по гипотезе энергии формоизменения (Мизеса) • полная масса |
• Диаметр цапфы • Диаметр опоры • Расстояние от центра цапфы до центра опоры |
6.2 Типы Изучений Чувствительности Проекта
Изучения
Изучения чувствительности вычисляют, как изменения параметра проекта воздействует на результаты, которыми Вы интересуетесь (то есть, максимальное напряжение или деформация). Например, чтобы узнать, как конкретный размер или свойство модели воздействуют на результаты анализа (то есть, Вы хотите оценить чувствительность модели к изменениям в этом параметре), Вы могли бы вручную редактировать модель (то есть, геометрию или свойства) и выполнять анализ много раз. Тем не менее, это будет трудоемким и потенциально неточным. Анализ чувствительности Pro/MECHANICA автоматизирует эту задачу.
Есть два типа исследований чувствительности: локальный и глобальный. Локальные исследования чувствительности оценивают, какие параметры оказывают наибольший эффект на критерий при текущих значениях параметра (в пределах 2%). Локальные исследования чувствительности полезны когда Вы просто тестируете небольшие изменения данных. Они позволяют Вам тестировать достоверность параметров и обеспечивать данные о увеличении или уменьшении их, чтобы достичь проектной цели. Если напряжение Мизеса не чувствительно к одному из параметров, параметр не переносится на следующую фазу, которая является глобальным изучением чувствительности.
Глобальные исследования чувствительности меняют параметр в определённом диапазоне определённых пользователем значений (диапазон больший, чем в локальном анализе чувствительности). Они полезны после того, как Вы сделали локальный анализ и хотите протестировать больший диапазон переменных, чтобы получать возможно наилучшие значения параметра для достижения Вашей цели.
Изучение Оптимизации
Изучения оптимизации изменяют несколько параметров и определяют оптимальное решение Вашего проекта в пределах точно установленных проектных пределов. Необходимо иметь или цель проекта, или предел проекта, или и то, и другое. Если Вы не имеете цели, Pro/MECHANICA ищет первый возможный результат, приспосабливая его к пределу Вашего проекта.
Исследования оптимизации настраиваются и прогоняются с использованием той же процедуры, что и исследования чувствительности. Отчёт, сгенерированный анализом оптимизации, содержит следующую информацию:
• Оптимизированную величину каждого параметра
• Значение для каждой цели и предел критерия
• Резюме использования памяти и дискового пространства для каждого шага
Настройка Проектных Исследований
В Pro/MECHANICA проектные исследования настраиваются и прогоняются в следующем порядке:
1. Прогоните анализ, чтобы убедиться в сходимости решения модели.
2. Установите проектные параметры для проектных исследований.
3. Прогоните локальный анализ чувствительности и выберите параметры, которые воздействуют на критерий.
4. Прогоните глобальный анализ чувствительности по выбранным параметрам и найдите величины параметра (максимум или минимум), оказывающие наибольший эффект на критерий (проектный предел).
5. Прогоните изучение оптимизации для параметров, оказывающих наибольший эффект на критерий. Выберите начальные величины для параметров, основанных на данных от глобального изучения чувствительности.
6.3 Управление проектом
Меню Design Controls позволяет Вам определять параметры, которые Вы хотите изменить в течение исследования проекта. Для открытия меню Design Controls выберите Model > Design Controls. Опции этого меню показаны в таблице 6–2.
Таблица 6-2
|
Опция |
Описание |
|
Design Params |
Эта опция позволяет Вам добавить параметр проекта к модели. При выборе Design Params появляется диалоговое окно, показанное на рисунке 6–3, в котором Вы можете создавать, редактировать или удалять параметры проекта.
Рисунок 6-3
|
|
Switch Dim |
Эта опция позволяет Вам переключаться между двумя типами отображения размеров Pro/ENGINEER: численные значения и заданные пользователем названия. |
|
Shape Review |
Эта опция позволяет Вам изменять величину параметра (или параметров), чтобы видеть оказываемый эффект на модели. После выбора Shape Review появляется показанное на рисунке 6–4 диалоговое окно, в котором Вы можете выбрать параметр, который желаете изменить, выбрать новое значение для параметра и нажать кнопку
Рисунок 6-4
|
|
Shape Animate |
Эта опция позволяет Вам изменять величину параметра (или параметров), затем пролистать кадры анимации, основанные в этом изменении. После выбора Shape Animate появляется показанное на рисунке 6-5 диалоговое окно, в котором Вы можете выбрать параметр, который желаете изменить, выбрать новое значение для параметра, ввести количество интервалов (то есть шагов) для регенерации и нажать кнопку
Рисунок 6-5
|
|
Optimize Hist |
Эта опция позволяет Вам перезаписать модель новой моделью, которая была оптимизирована с использованием изучения проекта. После выбора этой опции появляется меню OPTIMIZE HIST, показанное на рисунке 6–6. Это меню позволяет Вам выбрать изучение, в котором модель была оптимизирована. Опция Enter Study позволяет ввести название для изучения, а опция Search Study позволяет просматривать список изучений, чтобы найти то, которое Вам требуется.
Рисунок 6-6 |
, чтобы видеть результат.
, чтобы видеть результат. Pro/MECHANICA просит Вас указать, перейти ли к следующему шагу.
