工程師需要在產品的設計與開發過程中對成本、重量、工藝、質量及性能等屬性進行權衡。在如何獲得總體最佳設計、既要做出適當的折衷又不能犧牲安全性等關鍵屬性方面,工程師們面臨著嚴峻的挑戰。
MSC軟件提供了一套完整的優化解決方案,既有基于梯度的優化算法的使用(如尺寸優化、形狀優化及拓撲優化或響應面計算),也具有更宏觀的過程管理功能,從而實現多學科的分析和優化。這些解決方案還可以與第三方優化軟件進行集成,提供符合您需求的解決方案。
MSC軟件用于多種類型的設計優化:
自動外部超單元優化
通過形貌優化進行薄壁結構胎圈設計
實驗設計和保守離散設計
等效靜態載荷法
可選外部計算響應
滿應力設計
優化時包含制造約束
同時對多學科分析的多個模型進行建模
非線性響應優化
通過形貌/自由尺寸優化獲得最優的厚度分布
用于線性域和非線性域的優化
優化模型參數,例如材料屬性和幾何尺寸
參數設計與分析
通過形狀優化減小應力集中
專業的復合材料優化
隨機研究
MSC為部件和系統的設計優化提供了已經過驗證的解決方案。這些解決方案以MSC Nastran的梯度優化技術為基礎,大致可分為三類——即尺寸優化、形狀優化及拓撲優化(根據實現理想設計所采用的方法)。從預定點開始搜索設計空間,可得到滿足結構各種約束條件的局部最優解,也可以將復合材料的高級材料屬性作為優化中的變量。 MSC還提供了分別稱為Topography與Topometry的高級形狀優化與高級尺寸優化,可將材料厚度及幾何尺寸作為設計變量分別加以精確設計。通過可支持多學科的響應函數及約束條件,用戶不需要針對每一個學科分別進行優化??蓪⑺羞@些學科組合到一次優化計算之中,從而提高效率并獲得更優秀的設計。 |
設計人員常常需要找到“最佳”設計,而它需要在滿足多項性能需求與健壯性之間進行折衷。這正是實驗設計或蒙特卡羅方法大顯身手之處。MSC提供的工具可以讓用戶基于多個仿真模型甚至不同學科的仿真模型來設置多次運行的模擬仿真實驗;這些實驗還可以使用離散的設計變量??蓪Ψ抡鎸嶒灚@得的計算結果采用響應面法創建近似模型,用以表征該設計在一個較大設計空間內的性能表現。生成這些模型之后,進行“假設分析”及設計折衷研究就會非常簡便、快捷。 |
MSC提供了可與其他應用協同工作的解決方案,并可對其在優化過程中所起的作用進行定制,甚至能夠集成并管理整個過程(由客戶的特定需求決定)。此外,MSC的仿真內容與過程管理解決方案非常適合于跟蹤并管理整個仿真過程,以確保沒有相關數據丟失,并能隨時識別出關鍵的設計結構。 |
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