讓它幫你解決問題-DEFORM軟件DOE/OPT多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)

2017-08-31 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

試驗設(shè)計(Design of Experiment,簡稱DOE)是研究和處理多個設(shè)計變量和目標(biāo)變量關(guān)系的一種科學(xué)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(shù)據(jù)的分析,從而找出總體最優(yōu)的改進(jìn)方案。試驗設(shè)計是當(dāng)今產(chǎn)品開發(fā)、過程優(yōu)化等環(huán)節(jié)中的最重要的統(tǒng)計方法之一。Deform在同行業(yè)中率先將DOE/OPT多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于金屬成形、熱處理和機(jī)加工等工藝模擬仿真。

質(zhì)量管理中,不論是設(shè)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(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計效率,降低生產(chǎn)成本,而這些往往都需要做大量的模擬仿真試驗。如何改進(jìn)工藝方案獲得高質(zhì)量和低成本的產(chǎn)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(biāo)優(yōu)化技術(shù)可以自動、快速、合理的生成多組優(yōu)化工藝方案,模擬仿真完成后,我們可以準(zhǔn)確獲得設(shè)計安全區(qū)間和最佳工藝方案,也可以考慮產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,提高模具使用壽命。

(一)DOE/OPT模塊功能描述

DEFORM DOE/OPT運(yùn)行在MO環(huán)境下,可以用于金屬成形、熱處理和機(jī)加工等工藝的模具結(jié) 構(gòu)設(shè)計尺寸及成形工藝參數(shù)的多目標(biāo)自動優(yōu)化設(shè)計;

具備專業(yè)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(jìn)行優(yōu)化的條件和目標(biāo);專業(yè)后處理器可以方便直觀的獲得多種優(yōu)化設(shè)計方案及數(shù)據(jù)、參數(shù)敏感性結(jié)果等;

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DOE/OPT系統(tǒng)可以對坯料和模具結(jié)構(gòu)、工藝條件、材料等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)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(shè)計方案;

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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(yōu)化幾何設(shè)計尺寸;

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DOE/OPT模塊可以直接讀取SolidWorks模型文件及尺寸參數(shù),同時可以與SolidWorks軟件進(jìn)行交互性參數(shù)傳遞。SolidWorks模型尺寸參數(shù)可以直接定義為DOE/OPT設(shè)計變量;

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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(yōu)化速度;

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具有獨(dú)特的關(guān)心區(qū)域(region of interest)定義功能,可以對特定區(qū)域的結(jié)果輸出,排除干擾結(jié)果,提高優(yōu)化精度;

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后處理具有多種結(jié)果顯示方式,如響應(yīng)面、敏感圖、旋風(fēng)圖、柱狀圖、散點圖和列表等;

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(一)OE應(yīng)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?shù)膽?yīng)力集中會造成模具損壞。齒輪鍛造成形工藝分為預(yù)鍛和終鍛。通過對預(yù)鍛模具幾何形狀優(yōu)化設(shè)計,提高了終鍛模具使用壽命,降低了生產(chǎn)成本。將預(yù)鍛上模內(nèi)腔傾角和下模內(nèi)深定義為設(shè)計變量,目標(biāo)使得終鍛上模最大等效應(yīng)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(shè)計規(guī)律以及工藝安全設(shè)計區(qū)域,提高了模具使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。