工程师需要在产品的设计与开发过程中对成本、重量、工艺、质量及性能等属性进行权衡。在如何获得总体最佳设计、既要做出适当的折衷又不能牺牲安全性等关键属性方面,工程师们面临着严峻的挑战。
MSC软件提供了一套完整的优化解决方案,既有基于梯度的优化算法的使用(如尺寸优化、形状优化及拓扑优化或响应面计算),也具有更宏观的过程管理功能,从而实现多学科的分析和优化。这些解决方案还可以与第三方优化软件进行集成,提供符合您需求的解决方案。
MSC软件用于多种类型的设计优化:
自动外部超单元优化
通过形貌优化进行薄壁结构胎圈设计
实验设计和保守离散设计
等效静态载荷法
可选外部计算响应
满应力设计
优化时包含制造约束
同时对多学科分析的多个模型进行建模
非线性响应优化
通过形貌/自由尺寸优化获得最优的厚度分布
用于线性域和非线性域的优化
优化模型参数,例如材料属性和几何尺寸
参数设计与分析
通过形状优化减小应力集中
专业的复合材料优化
随机研究
MSC为部件和系统的设计优化提供了已经过验证的解决方案。这些解决方案以MSC Nastran的梯度优化技术为基础,大致可分为三类——即尺寸优化、形状优化及拓扑优化(根据实现理想设计所采用的方法)。从预定点开始搜索设计空间,可得到满足结构各种约束条件的局部最优解,也可以将复合材料的高级材料属性作为优化中的变量。 MSC还提供了分别称为Topography与Topometry的高级形状优化与高级尺寸优化,可将材料厚度及几何尺寸作为设计变量分别加以精确设计。通过可支持多学科的响应函数及约束条件,用户不需要针对每一个学科分别进行优化。可将所有这些学科组合到一次优化计算之中,从而提高效率并获得更优秀的设计。 |
设计人员常常需要找到“最佳”设计,而它需要在满足多项性能需求与健壮性之间进行折衷。这正是实验设计或蒙特卡罗方法大显身手之处。MSC提供的工具可以让用户基于多个仿真模型甚至不同学科的仿真模型来设置多次运行的模拟仿真实验;这些实验还可以使用离散的设计变量。可对仿真实验获得的计算结果采用响应面法创建近似模型,用以表征该设计在一个较大设计空间内的性能表现。生成这些模型之后,进行“假设分析”及设计折衷研究就会非常简便、快捷。 |
MSC提供了可与其他应用协同工作的解决方案,并可对其在优化过程中所起的作用进行定制,甚至能够集成并管理整个过程(由客户的特定需求决定)。此外,MSC的仿真内容与过程管理解决方案非常适合于跟踪并管理整个仿真过程,以确保没有相关数据丢失,并能随时识别出关键的设计结构。 |
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