CAE優(yōu)化分析主要包含哪些方面？
對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，不僅需要縮短上市時(shí)間，提高產(chǎn)品的性能與質(zhì)量，還要降低產(chǎn)品的成本。因此，企業(yè)需要找到最合理和最經(jīng)濟(jì)的解決方案。
雖然設(shè)計(jì)研發(fā)人員可以不厭其煩地在一次次計(jì)算、修改參數(shù)、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證等，以尋找最理想方案，但縮短開(kāi)發(fā)周期的壓力通常要求分秒必爭(zhēng)。最優(yōu)化技術(shù)引入CAE方法使工程師們從繁重的設(shè)計(jì)、測(cè)試工作中解脫出來(lái)，CAE優(yōu)化分析在保證產(chǎn)品達(dá)到某些性能目標(biāo)并滿(mǎn)足一定約束條件的前提下，通過(guò)改變某些允許改變的設(shè)計(jì)變量，使產(chǎn)品的指標(biāo)或性能達(dá)到最期望的目標(biāo)。
CAE優(yōu)化分析還有哪些優(yōu)勢(shì)？
時(shí)間與成本的顯著節(jié)約
傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，物理樣機(jī)的制作和測(cè)試是不可或缺的步驟，這不僅耗時(shí)耗力，還伴隨著高昂試錯(cuò)成本。而優(yōu)化仿真分析能夠在無(wú)需實(shí)物模型的情況下，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬來(lái)預(yù)測(cè)和驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的性能，從而大幅減少研發(fā)周期和成本。
安全性的提升
在一些高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域，實(shí)物優(yōu)化測(cè)試存在極大的安全隱患。優(yōu)化仿真分析可以在完全虛擬的環(huán)境中進(jìn)行，確保了測(cè)試過(guò)程的安全性，同時(shí)還能有效避免因測(cè)試失誤造成的資源浪費(fèi)。
設(shè)計(jì)靈活性與創(chuàng)新激勵(lì)
通過(guò)仿真軟件，設(shè)計(jì)師可以快速修改參數(shù)并立即看到結(jié)果，這種即時(shí)反饋機(jī)制極大地激發(fā)了創(chuàng)新思維。同時(shí)，優(yōu)化算法的加入使得設(shè)計(jì)過(guò)程更加科學(xué)，能夠在眾多可能方案中尋找到性能最優(yōu)或成本最低的解決方案。
例如，在保證結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度滿(mǎn)足要求的前提下，通過(guò)改變某些設(shè)計(jì)變量，使結(jié)構(gòu)的重量最輕，這對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)不但使得結(jié)構(gòu)耗材上得到了節(jié)省，在運(yùn)輸安裝方面也提供了方便，降低運(yùn)輸成本。這對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，是實(shí)實(shí)在在的帶來(lái)利潤(rùn)的提升。
優(yōu)化分析主要包含哪些方面？下面主要列出了7條，更多優(yōu)化分析及行業(yè)應(yīng)用，可和我進(jìn)行詳細(xì)溝通交流。
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在開(kāi)發(fā)流程的最初階段，需要輸入設(shè)計(jì)空間信息、設(shè)計(jì)目標(biāo)和加工制造參數(shù)。然后給定的設(shè)計(jì)目標(biāo)下生成一個(gè)滿(mǎn)足制造要求的設(shè)計(jì)方案。如在鈑金件設(shè)計(jì)中，筋條經(jīng)常被用來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。在給定的筋條尺寸條件下，優(yōu)化技術(shù)能夠生成創(chuàng)新的加強(qiáng)筋條布置方案。
2、多學(xué)科結(jié)構(gòu)優(yōu)化
分析結(jié)構(gòu)的性能只是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程復(fù)雜步驟中的之一。根據(jù)分析結(jié)果，產(chǎn)品工程師做出修改方案，以滿(mǎn)足應(yīng)力，重量或剛度要求。尺寸優(yōu)化定義部件參數(shù)，如材料價(jià)值，截面尺寸和厚度。形狀優(yōu)化應(yīng)用于現(xiàn)有的產(chǎn)品部件。自由形狀優(yōu)化，可減少高應(yīng)力集中。在優(yōu)化過(guò)程中使用許多不同的響應(yīng)，例如靜態(tài)的，屈曲，頻率響應(yīng)，隨機(jī)響應(yīng)，熱力耦合，熱傳導(dǎo)，聲學(xué)分析。
3、系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)優(yōu)化
采用等效靜態(tài)載荷法（ESLM）的創(chuàng)新的方法，可以進(jìn)行柔性體和剛體的仿真優(yōu)化和系統(tǒng)級(jí)多體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化。優(yōu)化中定義自由尺寸、形貌、自由形狀、形狀和材料設(shè)計(jì)變量。
4、疲勞設(shè)計(jì)優(yōu)化
疲勞優(yōu)化能夠基于疲勞性能進(jìn)行概念設(shè)計(jì)（拓?fù)洹⑿蚊埠妥杂沙叽纾┖驮敿?xì)設(shè)計(jì)（尺寸、形狀和自由形狀）?；趹?yīng)力或者應(yīng)變疲勞分析的損傷和壽命可以用來(lái)作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
5、聲學(xué)響應(yīng)優(yōu)化
汽車(chē)NVH特性?xún)?yōu)化中聲壓作為一個(gè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，NVH特性?xún)?yōu)化。
6、熱力耦合優(yōu)化
熱傳導(dǎo)分析中溫度和結(jié)構(gòu)熱力耦合系統(tǒng)優(yōu)化。
7、隨機(jī)響應(yīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
以PSD或RMS值形式的非定常響應(yīng)和概率負(fù)荷作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
CAE優(yōu)化分析已經(jīng)在眾多企業(yè)設(shè)計(jì)制作中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，這不僅能夠在實(shí)力上多方面得到提升，還能借助CAE，提升企業(yè)的研發(fā)核心競(jìng)爭(zhēng)力。有限元科技做過(guò)眾多項(xiàng)目，有著豐富的CAE仿真經(jīng)驗(yàn)和過(guò)硬的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，如果你企業(yè)在CAE應(yīng)用中遇到問(wèn)題，可咨詢(xún)我們。
