Process Manager在汽車制動器設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用

2016-11-22 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

簡介

整個CAE分析流程中,工程師的工作量主要集中在對模型的前處理和對結(jié)果的后處理上。對于同一類產(chǎn)品的分析,前后處理工作涉及大量重復(fù)性操作。這些重復(fù)性工作不僅耗費(fèi)時間,而且可能由于人為因素而造成遺漏和錯誤分析結(jié)果。采用合適的工具,編寫自動化程序來完成這些重復(fù)性工作,可以大大減少分析工程師的工作量,并且避免錯誤操作。

Altair HyperWorks是一個高度開放的CAE平臺,用戶根據(jù)自己的需求可以有多種途徑編制自動化程序。Process Manager是以流程樹的形式被HyperWorks各種軟件調(diào)用的工具宏,其功能是固定和簡化整個操作流程。Altair開發(fā)了專門的軟件Process Studio供用戶編制Process Manager。大陸集團(tuán)編制了Process Manager用于制動器系統(tǒng)壓力容積拓?fù)鋬?yōu)化。

挑戰(zhàn)

大陸集團(tuán)是目前世界上最大的汽車制動系統(tǒng)供應(yīng)商之一,對制動系統(tǒng)的開發(fā)已建立起全面的能力。能夠?qū)χ苿酉到y(tǒng)的各種部件進(jìn)行不同類型的分析,如結(jié)構(gòu)計(jì)算、模態(tài)分析、熱分析、拓?fù)鋬?yōu)化等。

制動器的壓力容積是指制動時由于制動器受力變形引起的制動液補(bǔ)液量,它體現(xiàn)了制動系統(tǒng)的剛度,是制動器設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的對象之一。制動器系統(tǒng)壓力容積拓?fù)鋬?yōu)化是指以制動系統(tǒng)的壓力容積為優(yōu)化目標(biāo),對制動器殼體的最大設(shè)計(jì)模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,得到質(zhì)量最小或者符合質(zhì)量要求的制動器殼體模型。然而如何快速準(zhǔn)確建立制動器系統(tǒng)壓力容積分析模型是面臨的挑戰(zhàn)。

Process Manager在汽車制動器設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用hypermesh應(yīng)用技術(shù)圖片2

Process Manager在汽車制動器設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用hypermesh應(yīng)用技術(shù)圖片2

解決方案

大陸集團(tuán)采用Altair公司提供的Process Manager開發(fā)自動化程序,在HyperMesh中嵌入應(yīng)用,簡化了汽車制動器拓?fù)鋬?yōu)化的前后處理工作,并實(shí)現(xiàn)了對工作流程的標(biāo)準(zhǔn)化。首先計(jì)算殼體最大設(shè)計(jì)模型的系統(tǒng)壓力容積值,并提取出接觸壓力結(jié)果作為優(yōu)化時的載荷邊界條件;并將計(jì)算模型導(dǎo)入到HyperMesh中,對模型進(jìn)行清理。因?yàn)橹恍鑼んw進(jìn)行優(yōu)化,所以要刪除其余所有零件、載荷、分析步等信息,并且施加新的載荷和分析步。如果不用自動化程序,手工進(jìn)行這些操作,需要15-25分鐘左右的時間。但使用了Altair Process Manager編制的自動化程序,分析人員只需要輸入所需參數(shù),這一步的工作2-3分鐘即可完成。

Process Manager在汽車制動器設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用hypermesh應(yīng)用技術(shù)圖片3

分析運(yùn)行結(jié)束后在HyperMesh中查看約束反力。不需要進(jìn)入后處理操作界面,可以查看約束反力值。這個約束反力值將作為下一步優(yōu)化載荷邊界。拓?fù)鋬?yōu)化的前處理過程同樣只需在用戶界面上輸入相應(yīng)參數(shù),程序即可自動建立拓?fù)鋬?yōu)化模型。

Process Manager在汽車制動器設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用hypermesh分析案例圖片4

在優(yōu)化模型定義界面,可以定義模型的軸向,上一步所獲得的約束反力值、拔模方向、以及優(yōu)化質(zhì)量目標(biāo)、最小單元尺寸和離散度。其他優(yōu)化參數(shù)采用默認(rèn)值。遞交Altair OptiStruct優(yōu)化分析后,Process Manager最后一步讓用戶很方便地對結(jié)果進(jìn)行后處理。程序自動將邊界條件隱藏,以便觀察優(yōu)化形狀。另外,由于不同格式的單元集文件的命名規(guī)則也不一樣,程序也會自動將entity sets重命名,并輸出相應(yīng)格式的單元集文件。

結(jié)論

Altair提供的Process Studio平臺,使得用戶編制Process Manager非常方便。程序核心是用TCL (Tool Command Language)編寫的。TCL是一種通用的計(jì)算機(jī)腳本語言,簡單實(shí)用。
使用Process Manager將整個工作流程自動化、標(biāo)準(zhǔn)化;即節(jié)省時間,又避免了失誤。減輕了分析人員前后處理的工作量。

關(guān)于Altair

Altair公司是世界領(lǐng)先的工程設(shè)計(jì)技術(shù)的開發(fā)者之一,也是一家具有全球深厚工程技術(shù)底蘊(yùn)的優(yōu)秀CAE工程公司。Altair 公司擁有多元化的業(yè)務(wù)主線,其技術(shù)涵蓋高端CAE仿真和優(yōu)化技術(shù)、數(shù)據(jù)管理及流程自動化、高性能計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù), 同時具備一流的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、流程定制、二次開發(fā)等咨詢服務(wù)能力。Altair目前為私人所有,總部設(shè)在美國底特律,在全球擁有2000多位員工,分支機(jī)構(gòu)遍及美洲、歐洲及亞太地區(qū)。憑借其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、先進(jìn)CAE工程軟件開發(fā)和網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)等方面擁有29年的經(jīng)驗(yàn),Altair不斷為各個行業(yè)的客戶創(chuàng)造競爭優(yōu)勢。www.altair.com.cn

關(guān)于HyperWorks

企業(yè)級CAE仿真平臺構(gòu)建于設(shè)計(jì)優(yōu)化、性能數(shù)據(jù)管理和流程自動化的基礎(chǔ)理念之上,HyperWorks是一個企業(yè)級的仿真解決方案,用于加快企業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)和決策過程。作為業(yè)界最全面的開放構(gòu)架的CA解決方案,HyperWorks包括第一流的建模、分析、可視化和數(shù)據(jù)管理解決方案,適用于線性、非線性、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、流固耦合和多剛體動力學(xué)等多個領(lǐng)域。www.altairhyperworks.com.cn

關(guān)于ProductDesign產(chǎn)品創(chuàng)新咨詢服務(wù)

Altair產(chǎn)品設(shè)計(jì)咨詢團(tuán)隊(duì)(ProductDesign)是一個提供創(chuàng)新的、端對端解決方案的、全球性的多學(xué)科產(chǎn)品研發(fā)和工程咨詢團(tuán)隊(duì),向全球客戶提供全面的工程咨詢服務(wù),其設(shè)計(jì)方案能夠綜合產(chǎn)品可用性、適用性、高性能、多需求、低成本等多個方面的因素。通過領(lǐng)先的研發(fā)流程和豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),幫助客戶產(chǎn)品以更快的速度投向市場。www.altairproductdesign.com

關(guān)于PBS Works網(wǎng)格計(jì)算和資源管理平臺

Altair PBS Works 幫助制造業(yè)、資源勘探、地球科學(xué)、天氣預(yù)報、計(jì)算化學(xué)、制藥、金融和娛樂行業(yè)的企業(yè)、學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)最大化其計(jì)算軟硬件資源的投資回報。PBS Works系統(tǒng)作為Altair HyperWorks家族中的成員,幫助制造業(yè)用戶在實(shí) 現(xiàn)大規(guī)模CAE仿真的同時按照需求有效地利用企業(yè)的計(jì)算資源,包括網(wǎng)格、集群和其他計(jì)算系統(tǒng)。www.pbsworks.com.cn

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