文档介绍：Cetol6σ+OPTIMUS+ANSYS联合仿真 ---考虑公差的装配件结构应力分析 ---变形体零件公差优化设计静力分析的现状和问题为了保证产品的品质和性能在现代设计过程中大量采用有限元分析手段,对产品进行验证。这些验证的过程大多基于CAD模型来进行。然而,CAD模型是理想的设计模型,是没有考虑实际变形的理想形状。.,,在实际的生产装配过程中,不可能忽略各种各样的变形。显然如果在分析过程中只考虑理想状况是不完善的,甚至会导致产品的性能问题。.,,装配引起的变形情况中,要数过约束问题对结构的受力情况影响最大,本实例针对过约束的情况进行讲解。下图表示了理想的约束状态。对图示的3个螺钉孔进行约束X平动(X1方向固定),Y平动(Y1方向固定),Z平动(Z1方向固定)X轴转动(Z1和Z3固定),Y轴转动(Z1和Z2固定),Z轴转动(X1和X3固定)如果采用上述固定形式,在固定位置处不会因为制造和组装的变形而产生应力应变。.SYSTEMSCO.,,约束点要多得多,在约束的地方会发生过约束的情况(如下图)。这种过约束会引起结构的变形和应力。.,,对设计进行验证试样或者量产因制造和组装而发生变形问题返回给设计人员由于重新设计和再次加工带来了成本的增加通过公差分析确定变形变形量传递给结构分析工具公差改进意见考虑变形的结构强度通过引入制造和装配引起的偏差变形进行结构分析,并自动修改设计的公差,.,,由于制造误差,安装孔和安装面之间会发生偏差。并且,4个固定点采用同样的约束方式,不可避免会产生过约束。基于以上诸多因素,尾灯的安装件上会产生安装应力。【目的】对尾灯零件上的一系列公差进行调整优化,使得尾灯的应力水平保持在较低范围内【分析流程】CETOL输入:安装点的公差值(尺寸公差或者是位置度)输出:相对于基准孔,其他孔和安装面的高度差ANSYS输入:CETOL计算出的高度差变成强制位移载荷输出:,.,,初步设定优化流程中的各个参数ANSYS输入:=>在上一页中的固定点3,4的Z方向(相对于基准面的高度差)和其他的测定参数相比很大,所以把这两个高度差作为ANSYS的强制位移条件。设计参数:通过CETOL的相关度分析结果,选择固定点3,4的高度方向的公差作为设计参数。目标函数:=>ANSYS的结构分析安全系数固定点3的Z方向偏差与公差的相关度(%)固定点4的Z方向偏差与公差的相关度(%).,【优化过程】.,,为了真实反应形状特性,往往模型的规模越来越大,在反复迭代的优化过程中,会导致计算量的增加。采用有效的手段来控制计算成本也是当前的一个课题。以下是本例题的计算过程,并说明了如何有效地进行优化。STEP1采用二阶全因子法进行实验设计,并获得响应面STEP2在上一步获得的响应面上进行非线性序列二次规划寻优(NLPQL)STEP3以第二步的初步优化结果为起点,在求解器上进行进去寻优(NLPQL).SYSTEMSCO.,