A+ 100%A-

מידעהצהרת נגישות
תצוגת צבעים באתר(* פועל בדפדפנים מתקדמים מסוג Chrome ו- Firefox)תצוגה רגילהמותאם לעיוורי צבעיםמותאם לכבדי ראייהסגירה
הירשמו לדיוור הטיפים החודשי
ותיהנו ממידע ראשון על תוספות ושיפורים, המומחים של תים קאד - הנציגה הרשמית של Autodesk ישראל

Shape Optimization

ראשון, 26 אוגוסט 2018
51

משקל החלק הינו קריטריון משמעותי וחשוב בשלב התכנון ההנדסי והרבה פעמים אנו נאלצים לעמוד בדרישות משקל מסויימות (לדוגמא בחלקים תעופתיים או חלליים וכו') בנוסף לדרישות אחרות (חוזק, טרמיות וכו').

היום נלמד כיצד ניתן לבצע אנליזה המאפשרת לנו להפחית חומר מהחלק לאחר התכנון הראשוני מבלי לפגוע בפנקציונאליות של החלק ובכך למנוע מצב של  Over Engineering ועמידה בדרישות המשקל הרצויות.

לצורך הדוגמא ניקח מודל של מחבר גלגל רכב (Wheel Hub):

 

ראשית נעבור לסביבת העבודה Simulation ונבחר באנליזה מסוג Shape Optimization:

 

לאחר מכן במידה ונרצה להגדיר חומר שונה מזה שהגדרנו בסביבת המודל נעשה זאת בעזרת פקודת  Materials ובשדה Study Material נגדיר את החומר הרצוי (במקרה שלנו בחרנו באופציה - same as model).

בשלב הבא נגדיר את האילוצים של החלק (איפה רתום) בעזרת פקודת  Constraints במקרה שלנו הגדרנו Fixed בכל הקדחים:

כעת נעמיס על החלק את העומס בו הוא אמור לעמוד בעזרת פקודת Loads, במקרה שלנו מומנט כפיפה של 2000 (N) במקום בו יושב המיסב:

בעזרת פקודת Preserve Region (בוחרים face ומגדילים את האיזור לשימור ע"י גרירה של החיצים):

 

ע"י פקודת Shape optimization criteria נגדיר כמה אחוז מהחומר אחנו רוצים להשאיר (במקרה שלנו 60%):

לאחר שהגדרנו את כל הקריטריונים שדרושים לביצוע האנליזה נלחץ על Solve:

ניתן לבחור להריץ את הסימולציה על המשב (Locally) או בענן (On Cloud) הרצה בענן חוסכת במשאבים של עיבוד על המחשב ומבצעת את החישוב על השרתים של אוטודסק.

 

וזאת התוצאה שקיבלנו:

ניתן לראות שהצורה שקיבלנו היא אמורפית ולא ניתנת לייצור בשיטות המסורתיות (כרסום, חיתוך לייזר וכו' ,לעומת זאת ניתן להדפיס אותה במצעות מדפסת 3D) אבל היא נותנת לנו אינדיקציה טובה באילו איזורים בחלק לא קיימים מאמצים וניתן להסיר מהם חומר מבלי לפגוע בדרישות החוזק של החלק.

כעת מה שנשאר הוא לתכנן את החלק מחדש בעזרת המודל שקיבלנו ולחתוך את החומר בקירוב גיאומטרי לתוצאה שהתקבלה כך שיהיה ניתן לייצר את החלק בשיטות סטנדרטיות.

התוצאה שהתקבלה היא מסוג Mesh Body  על מנת לייצא אותו לסביבת המודל כדיי לעבוד על החלק המקורי בעזרתו נשתמש בפקודת Promote ובשדה Add mesh object to  נבחר באפשרות Model Workspace:

 

לאחר מכן נועבר לסביבת המודל ונוכל לראות את התוצאה שקיבלנו Mesh Body מולבשת על החלק המקורי:

כעת מה שנשאר זה לשרטט סקיצה ולבצע Extrude Cut לאיזורים אותם נרצה להסיר בקירוב גיאומטרי לתוצאה שקיבלנו באנליזה:

וזאת התוצאה שהתקבלה:

ניתן לראות שבעזרת Shape optimization הצלחנו לקבל חלק קל יותר בכמעט %34 תוך שמירה על דרישות החוזק בהם הוא צריך לעמוד (הסיבה לסטייה של 6% מהדרישה שהזנו (להפחית 40% מהחומר) היא שחתכנו את החלק בקירוב גיאומטרי לתוצאת האנליזה על מנת שיהיה ניתן לייצר אותו בשיטות המסורתיות) :

 

צפו בסרטון הסבר: Shape Optimization

 

 

עשייה מהנה,

בברכה,

ליאב

 

המאמר עזר לך?
100%
סימנו שמהמאמר עזר להם