Презентация Раздел 19 Оптимизация конструкций с учетом динамики онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Раздел 19 Оптимизация конструкций с учетом динамики абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 48 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Информатика » Раздел 19 Оптимизация конструкций с учетом динамики
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:48 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:518.50 kB
- Просмотров:55
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№2 слайд
Содержание слайда: Раздел 19. Оптимизация конструкций с учетом динамики
ЧТО ТАКОЕ “ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ”?………..………………………………………………..……… 19 - 4
ОСОБЕННОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ С ПОМОЩЬЮ MSC.Nastran………………………………………...……… 19 - 5
ПРЕИМУЩЕСТВА ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ С ПОМОЩЬЮ MSC.Nastran……………….……….. 19 - 6
ВОЗМОЖНОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ С ПОМОЩЬЮ MSC.Nastran ……………………………………………… 19 - 7
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ……………………………………………………………….………….. 19 - 9
ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ В MSC.Nastran ……………..…………………………………………………. 19 - 10
ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУКМЫЕ ОПЕРАТИРЫ BULK DATA…….………………………………………….……… 19 - 12
ПРИМЕР №15 – ОПТИМИЗАЦИЯ С УЧЕТОМ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ….………………..…………. 19 - 13
ОПЕРАТОРЫ ОПТИМИЗАЦИИ...……………………………………………………………………...………… 19 - 15
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №15..…………………………………………………………….………… 19 - 16
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №15…..…….……………………………………...…………………… 19 - 18
ПРЯМОЕ ЗАДАНИЕ ШИРОКОИСПОЛЬЗУЕМЫХ ФУНКЦИЙ…………………………………………………… 19 - 23
ПРИМЕР ОПТИМИЗАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА.………………………….…. 19 - 24
ОПЕРАТОРЫ ОПТИМИЗАЦИИ…...………………………………………………………………………..…….. 19 - 25
ЗАДАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК………...………………………………………………………...…… 19 - 26
ОПЕРАТОР TABLED4 ДЛЯ ЭТОГО ПРИМЕРА……………………………………………………...…………. 19 - 27
“ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ” ДИНАМИЧЕСКОГО ОТКЛИКА..……………………………………………..………. 19 - 28
ОПИСАНИЕ “КОНСТРУКТОРСКОЙ” МОДЕЛИ….……………………………………………………………….. 19 - 29
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИОННОЙ МОДЕЛИ…………………………………………………...…… 19 - 30
ФРАГМЕНТ ФАЙЛА CAR.BLK……………………………………………………………………………………….. 19 - 31
ФРАГМЕНТ ФАЙЛА SPRINGS.BLK…………….……………………………………………………………...…… 19 - 32
ФРАГМЕНТ ФАЙЛА OPTIM.BLK ……………………………………………………………………………...…… 19 - 33
№3 слайд
Содержание слайда: Оптимизация конструкций с учетом динамики (продолж.)
ПРИМЕР №16 – ОПТИМИЗАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА…………………… 19 - 35
РЕШЕНИЕ ДЛЯ УПРАЖНЕНИЯ 16…..…………………………………………………………………………….. 19 – 36
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ.…………………………………………………..…….. 19 - 42
ИСТОРИЯ ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ………………………………………………………………………………… 19 - 43
ИСТОРИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.…….……………………………………………………… 19 - 44
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ КОЛЕСА ….…………………………………………………………………………………… 19 - 45
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СИДЕНЬЯ ВОДИТЕЛЯ …………..………………………………………………………… 19 - 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………….……………………………………………………… 19 - 47
№4 слайд
Содержание слайда: Что такое “Оптимизация конструкций”?
Автоматическое изменение параметров расчетной модели для достижения поставленной цели при обеспечении выполнения конструктивных ограничений.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Улучшение конструкции объекта (оптимизация)
Получение физически реализуемой конструкции из нереализуемой
Подбор параметров модели для получения требуемого отклика
Идентификация параметров системы
Анализ корреляции расчетной модели и опытных данных (см. Раздел 20)
Другие (в зависимости от выдумки конструктора)
№5 слайд
Содержание слайда: Особенности оптимизации с помощью MSC.Nastran
Простота исследования возможности создания конструкции
Понятие “конструкторской” модели
Гибкость в представлении “конструкторской” модели
Задаваемые пользователем уравнения, интерпретирующие требования к конструкции
Эффективное решение задач любой размерности
Количество выполняемых КЭ расчетов как мера эффективности
№6 слайд
Содержание слайда: Преимущества оптимизации конструкций с помощью MSC.Nastran
Высокая эффективность решения от малых до больших задач
Надежная сходимость решения
Гибкий интерфейс пользователя (в т.ч. возможность задания пользователем основных уравнений)
Полное использование аппроксимационного подхода
Постоянное улучшение алгоритмов
Результаты базируются на доказанной надежности MSC.Nastran
Высокий уровень поддержки как части MSC.Nastran
Доступ к знакомым инструментам анализа MSC.Nastran
№7 слайд
Содержание слайда: Возможности оптимизации с помощью MSC.Nastran
Multi-Disciplinary Optimization
Оптимизация с учетом статического отклика
Оптимизация с учетом устойчивости
Оптимизация с учетом динамических эффектов
Прямой анализ частотного отклика
Модальный анализ частотного отклика
Модальный анализ переходного процесса
Акустический анализ
Оптимизация с использованием суперэлементов
Границы суперэлементов “прозрачны” для конструкторской модели.
Оптимизация с учетом аэроупругости
Статическая аэроупругость
Флаттер
№10 слайд
Содержание слайда: Оптимизация конструкций в MSC.Nastran
Оператор ANALYSIS в Case Control Section позволяет задать тип анализа, используемого при оптимизации, для каждого из расчетных случаев (subcase’ов).
С помощью оператора ANALYSIS можно инициализировать следующие типы анализа:
STATICS - статический
MODES - собственных колебаний
BUCK - устойчивости
DFREQ - частотного отклика (прямой)
MFREQ - частотного отклика (модальный)
MTRAN - переходного процесса (модальный)
SAERO - статической аэроупругости
FLUTTER - флаттера
№12 слайд
Содержание слайда: Обычно используемые операторы Bulk Data
DESVAR - Определяет переменную проектирования.
DVPREL1 - Задает связь между свойством расчетной модели и переменной
проектирования.
DLINK - Задает связи между одной или несколькими переменными проектирования.
DRESP1 - Непосредственно определяет параметр, используемый либо в качестве
ограничения (для этого он указывается оператором DCONSTR в Bulk Data
Section), либо как целевая функция (инициализируется оператором DESOBJ
в Case Control Section).
DCONSTR - Определяет ограничительную функцию (инициализируется оператором
DESSUB в Case Control Section).
DCONADD - Определяет ограничительную функцию для subcase’а объединением
нескольких операторов DCONSTR.
DRESP2 - Определяет комплексный параметр, используемый либо в качестве
ограничения, либо в качестве целевой функции.
DEQATN - Задает уравнения, используемые при оптимизации.
DVCREL1 - Определяет связь между параметром топологии элемента и переменной
проектирования.
DVCREL2 - Определяет связь между параметром топологии элемента и переменной
проектирования с использованием уравнения, заданного пользователем.
DVMREL1 - Определяет связь между свойством материала и переменной
проектирования.
DVMREL2 - Определяет связь между свойством материала и переменными
проектирования с использованием уравнения, заданного пользователем.
№15 слайд
Содержание слайда: Операторы оптимизации
Переменные проектирования
Площади поперечных сечений элементов ROD (A1, A2, A3)
Цель
Минимизация веса стержней.
Необходимо выполнение следующих требований:
Первая частота собственных колебаний д.б. в диапазоне
1500-1550 Гц.
A1 = A3 – условие симметрии конструкции.
№23 слайд
Содержание слайда: Прямое задание широко- используемых функций
Прямое задание широко используемых функций (например, SUM, RSS, AVG и т.п.) с помощью оператора DRESP1 для анализа переходного процесса и частотного отклика.
Пример:
DRESP1,100,RSSCAL,FRDISP,,,3,RSS,100
Оператор DRESP1 вычисляет квадратный корень из суммы перемещений узла №100 вдоль оси Z на всех частотах вынуждающей силы.
№24 слайд
Содержание слайда: Пример оптимизации с использованием частотного отклика
В модели автомобиля левое переднее колесо не сбалансировано (несбалансированная масса равна 0,3 на радиусе 10 дюймов). Интерес представляет диапазон 0,5-50 Гц. Величина вибраций колеса не должна превышать 0,5 дюйма. Величина перемещений сиденья водителя – не более 0,25 дюйма в диапазоне 0,5-25 Гц. Необходимо минимизировать величину “корня квадратного из суммы квадратов амплитуд” перемещения сиденья водителя в диапазоне 0,5-25 Гц. Использовать модальный метод анализа.
№25 слайд
Содержание слайда: Операторы оптимизации
Переменные проектирования:
Параметры жесткости и демпфирования в модели автомобиля
Цель:
Минимизация величины “корня квадратного из суммы квадратов амплитуд” перемещения сиденья водителя в диапазоне 0,5-25 Гц
Необходимо выполнение следующих требований:
Максимальные вертикальные перемещения колеса д.б. не более 0,5 дюйма
Максимальные вертикальные перемещения сиденья водителя д.б. не более 0,25 дюйма
№26 слайд
Содержание слайда: Задание динамических нагрузок
Используем оператор DAREA для задания амплитуд Fx и Fy (mr)
Используем операторы RLOAD1 для задания каждой нагрузки
Используем оператор DPHASE для задания фазовых зависимостей
Используем оператор TABLED4 для задания зависимости нагрузки от частоты (2)
Используем оператор DLOAD для комбинирования нагрузок (RLOAD1’ов)
№27 слайд
Содержание слайда: Оператор TABLED4 для этого примера
Назначим X1 = 0. X2 = 1. X3 = 0. X4 = 1000. (более чем достаточно для интересующего диапазона частот)
Поскольку X измеряется в Гц, то для получения его значения в рад/с необходимо учесть множитель 2
Возбуждающая сила равна mr2 - введем mr с помощью оператора DAREA, надо, однако, еще 2
Предполагаем получить 2 с помощью оператора TABLED4, что достигается назначением A1=0.0 and A2=(2)2
№28 слайд
Содержание слайда: Чувствительность динамического отклика
MSC.Nastran обеспечивает вычисление чувствительности динамического отклика на изменения переменных проектирования ri/xj
Знание этих величин позволяет находить наиболее перспективные направления улучшения конструкции.
Вывод коэффициентов чувствительности инициируется DSAPRT в Case Control Section
Возможные типы анализа:
Анализ частотного отклика прямым методом
Анализ частотного отклика модальным методом
Анализ переходного процесса модальным методом
№29 слайд
Содержание слайда: Описание “конструкторской” модели
Определение связей свойств расчетной модели с переменными проектирования (DVPREL1, DVPREL2).
Задание откликов, которые будут использоваться при оптимизации (DRESP1, DRESP2).
Задание границ изменения откликов и, при необходимости, параметров проверки соблюдения ограничений (DCONSTR, DSCREEN).
Назначение расчетных значений частоты и шага по времени в Case Control Section (OFREQ или OTIME).
№30 слайд
Содержание слайда: Входной файл для оптимизационной модели
Executive и Case Control Section
SOL 200
CEND
TITLE = Sample dynamic analysis model
set 999 = 358,471
DISP(phase) = 999
SUBCASE 1
ANALYSIS = MFREQ
DESSUB = 100 $ constraints
DESOBJ(min) = 300 $ design objective - minimize driver’s response
DLOAD = 1
METHOD = 1
FREQ = 1
Bulk Data Section
BEGIN BULK
.
.
include ’car.blk’
include ’springs.blk’
include ’optim1.blk’
.
.
ENDDATA
№31 слайд
Содержание слайда: Фрагмент файла CAR.BLK
Задание динамического нагружения
EIGRL,1,-1.0,100.
DLOAD,1,1.,1.,11,1.,12
RLOAD1,11,20,,,,111
RLOAD1,12,30,,,40,111
DPHASE 40 358 2 90.
DAREA 20 358 1 3.
DAREA 30 358 2 3.
TABLED4,111,0.,1.,0.,1000.
,0.,0.,39.478,ENDT
$
$ PLUS THE REST OF THE MODEL DESCRIPTION
$
№32 слайд
Содержание слайда: Фрагмент файла SPRINGS.BLK
Задание упругих элементов (пружин)
CROD 1002 1002 402 1402
CROD 1012 1001 825 1825
CROD 1022 1001 358 1358
CROD 1032 1002 869 1869
$
PROD 1001 1000 1000.
PROD 1002 1000 800.
$ select material so that value of PROD
$ is spring stiffness,
$ therefore, E = l = 10.
MAT1 1000 10.
Задание демпферов (амортизаторов)
$
$ add dampers for shock absorbers
$
$ front
cvisc 2011 2001 825 1825
cvisc 2021 2001 358 1358
$ back
cvisc 2001 2002 402 1402
cvisc 2031 2002 869 1869
$ damper properties
pvisc 2001 10. 0.
pvisc 2002 5. 0.
$
№33 слайд
Содержание слайда: Фрагмент файла OPTIM.BLK
Задание переменных проектирования
desvar,1,frntdamp,1.,.1,10.
desvar,2,reardamp,1.,.2,20.
desvar,3,frntstif,1.,.4,2.
desvar,4,rearstif,1.,.5,2.5
Задание связей свойств с переменными проектирования
$
$ relation between properties and variables
$
dvprel1,101,pvisc,2001,3,1.,,,,+dv101
+dv101,1,10.
dvprel1,102,pvisc,2002,3,1.,,,,+dv102
+dv102,2,5.
dvprel1,103,prod,1001,4,4.,,,,+dv103
+dv103,3,10.
dvprel1,104,prod,1002,4,4.,,,,+dv104
+dv104,4,8.
$
Задание ограничений
$ require that maximum tire displacement be .5 inches
$
dconstr,101,200,-.5,.5
$
$ require that maximum driver displacement be .25 inches
$
dconstr,102,201,-.25,.25
$ combine constraints into set 100
$
dconadd,100,101,102
№34 слайд
Содержание слайда: Фрагмент файла OPTIM.BLK
Задание откликов, используемых при оптимизации
$ select displacement Y at driver seat and mount point as
$ response quantities
$
$ mount point
$
dresp1,200,disp,frdisp,,,2,,358
$
$ define driver’s seat disp as a response
$
dresp1,201,driver,frdisp,,,2,,471
Задание целевой функции - величины “корня квадратного из суммы квадратов амплитуд” перемещения сиденья водителя в диапазоне 0,5-25 Гц
dresp1,300,srss,frdisp,,,2,RSS,471
№39 слайд
Содержание слайда: Решение для Упражнения 16
$
$ beginning of optim1.blk
$
$ data for design sensitivity
$
$ define design variables
$
desvar,1,frntdamp,1.,.1,10.
desvar,2,reardamp,1.,.2,20.
desvar,3,frntstif,1.,.4,2.
desvar,4,rearstif,1.,.5,2.5
$
$ relation between properties and variables
$
dvprel1,101,pvisc,2001,3,1.,,,,+dv101
+dv101,1,10.
dvprel1,102,pvisc,2002,3,1.,,,,+dv102
+dv102,2,5.
dvprel1,103,prod,1001,4,4.,,,,+dv103
+dv103,3,10.
dvprel1,104,prod,1002,4,4.,,,,+dv104
+dv104,4,8.
$
Скачать все slide презентации Раздел 19 Оптимизация конструкций с учетом динамики одним архивом:
-
Раздел 18 Собственные колебания предварительно нагруженных конструкций
-
Раздел 16 Анализ собственных колебаний методом суперэлементов-подконструкций
-
Раздел 10 Уравнения динамики движения
-
Раздел 4 Редуцирование в динамическом анализе
-
Раздел 2 Моделирование для динамического анализа
-
Раздел 1 Обзор основ динамического анализа
-
Моделирование случайного кинематического воздействия на конструкцию с учётом преднагруженного состояния С. А. Сергиевский Мо
-
Циклические конструкции Цикл с предусловием Цикл с постусловием Цикл с параметром Вложенные циклы
-
DDE (Dynamic Data Exchange, Динамический обмен данными) OLE (Object Linking and Embedding, Встраивание и Связывание Объектов)
-
ВЕТВЯЩАЯСЯ АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ