搜索讓它幫你解決問題-DEFORM軟件DOE/OPT多目標優化設計系統
2017-08-31 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
試驗設計(Design of Experiment,簡稱DOE)是研究和處理多個設計變量和目標變量關系的一種科學方法,它通過合理的挑選試驗條件,安排試驗,并通過對試驗數據的分析,從而找出總體最優的改進方案。試驗設計是當今產品開發、過程優化等環節中的最重要的統計方法之一。Deform在同行業中率先將DOE/OPT多目標優化技術應用于金屬成形、熱處理和機加工等工藝模擬仿真。
質量管理中,不論是設計新的工藝方案,還是改革舊工藝,我們希望通過模擬仿真能夠提高產品質量和設計效率,降低生產成本,而這些往往都需要做大量的模擬仿真試驗。如何改進工藝方案獲得高質量和低成本的產品,以及如何快速獲得最佳工藝方案是我們工程師一直以來所面臨的一道難題。DEFORM軟件DOE/OPT多目標優化技術可以自動、快速、合理的生成多組優化工藝方案,模擬仿真完成后,我們可以準確獲得設計安全區間和最佳工藝方案,也可以考慮產品質量的穩定性,提高模具使用壽命。
(一)DOE/OPT模塊功能描述
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DEFORM DOE/OPT運行在MO環境下,可以用于金屬成形、熱處理和機加工等工藝的模具結 構設計尺寸及成形工藝參數的多目標自動優化設計;
具備專業的DOE/OPT前、后處理界面。前處理器使用戶簡單快捷的定義所要進行優化的條件和目標;專業后處理器可以方便直觀的獲得多種優化設計方案及數據、參數敏感性結果等;
DOE/OPT系統可以對坯料和模具結構、工藝條件、材料等參數進行優化設計,同時也可以考慮填充狀況和折疊等缺陷的約束,獲得最佳工藝設計方案;
高級幾何工具Geo Tool可以幫助工程師完成二維、三維坯料或模具幾何形狀及尺寸變量的定義,優化幾何設計尺寸;
DOE/OPT模塊可以直接讀取SolidWorks模型文件及尺寸參數,同時可以與SolidWorks軟件進行交互性參數傳遞。SolidWorks模型尺寸參數可以直接定義為DOE/OPT設計變量;
具有多種高效的DOE/OPT抽樣算法,如Latin Hypercube,Full Factorial 和 Taguchi ,同時支持用戶自定義,加快優化速度;
具有獨特的關心區域(region of interest)定義功能,可以對特定區域的結果輸出,排除干擾結果,提高優化精度;
后處理具有多種結果顯示方式,如響應面、敏感圖、旋風圖、柱狀圖、散點圖和列表等;
(一)OE應用案例
齒輪齒形的鍛造過程中可能存在一些潛在的缺陷,齒頂的應力集中會造成模具損壞。齒輪鍛造成形工藝分為預鍛和終鍛。通過對預鍛模具幾何形狀優化設計,提高了終鍛模具使用壽命,降低了生產成本。將預鍛上模內腔傾角和下模內深定義為設計變量,目標使得終鍛上模最大等效應力最小。DEFORM DOE/OPT采用全因素抽樣法自動生成25組工藝方案,最終找到齒輪工藝設計規律以及工藝安全設計區域,提高了模具使用壽命和產品質量穩定性。
(一)總結
DEFORM軟件DOE/OPT多目標優化設計系統可以幫助工程師:
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找到直接解決工藝缺陷的方法,發現參數設計與結果的敏感性關系;
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獲得最佳工藝方案,大量降低計算機“試模”;
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減少質量的波動,提高產品質量水準;
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大大縮短新產品或新工藝試驗周期;
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減低研發和生產成本,延長產品使用壽命。
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