ANSA對焊點分布的優化

2017-12-14 by:CAE仿真在線來源:互聯網

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參數化和自動功能,對中立柱的焊點分布進行優化,以減小側面撞擊的最大侵入。

問題描述

在PAM-CRASH,對小車車身進行側面撞擊分析,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分布,以減小中立柱對車廂的入侵。

連接線

連接線是優化方法的基礎,可以通過三維曲線或者預存在連接點非常方便的創建。后一種方法中,關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,則公式將密度對應到連接長度。密度曲線所圍成的面積代表總的焊點數目。提取這些信息,為后期優化做準備。

密度曲線參數

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

優化任務

在優化過程中,優化任務按合理順序一步一步執行。它包括8個變量項目,每一個變量代表一個密度曲線參數。下一個項目是腳本讀取設計變量值,創建相應的密度曲線,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,最后創建PAM-CRASH格式的輸出結果文件時,另有一個txt腳本文件提取連接點的總數。

優化問題

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

IIHS提取設計結果

為了進入模型獲得設計響應,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,自動對側面撞擊分析進行后處理。此工具可以自動創建必要的二維曲線,用于模型與規則限制比較,提取值,最大侵入值通過優化設置工具作為設計約束定義。所有相關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],從驅動中心線測量,此值歸到可接受范圍內,盡管此最大侵入量可以大大的被減小。