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2022/02
技术分享 | 结构创新&轻量化设计新思路——认知增强设计
浏览:666 来源:

为了在当今市场中保持竞争力,设计工程师需要最大限度的减少零件重量、最大限度地提高刚度、降低成本和优化材料使用。此外,还需要提供客户所要求的新美学。因此,设计领域将迅速变化,所涉及的流程也将迅速变化。

基于3DE CATIA 认知增强设计角色,达索系统提供了一个新的直观工作流程,允许非专业设计人员根据功能规格自动生成概念零件,可以使用建模功能来创建基本形状模型(亚模型),然后只需设定相关功能规格(包括材料分配,机械干涉、负载案例、减重目标和所需的制造工艺流程)即可实现目标结构的自动化设计。



概念-认知增强设计

从原始未结构优化的亚模型(支持单一零件和多零件构成的装配零件)借助拓补优化、仿真分析技术生成基于增材制造、机加工或者铸造等生产工艺的轻量化产品结构的设计过程。

CATIA 认知增强设计的一般工作流程:

  • 1-4前处理阶段:处理原始设计模型,包括设定固定锁附结构(即不希望进行结构拓补优化的部位,例如需要施加力、约束的位置。)、赋予产品材料、设定CAE 分析网格大小、零件之间的连接关系、设计过程中载荷和边界条件的施加。

  • 5-8求解分析阶段:根据前处理阶段设定的相关参数,计算机进行求解分析,并根据设定的减重百分比等参数生成概念形状,对概念形状进行反复校核,以确保满足工况条件和轻量化目标。

  • 9-10后处理阶段:对计算机求解分析出的概念模型安装给定的KPI进行多方案权衡比较,确定最优方案后利用CATIA 强大的IMA 曲面重建模块,可针对不同的制造工艺(例如3D 打印技术、机加工、铸造工艺)在概念模型的基础上做详细设计。



亮点-认知增强设计

相较于传统设计流程,认知增强设计带来了很多创新性功能,例如传统的结构优化需要借助不同的软件,CAD 建模软件、结构拓补优化软件、CAE 分析软件,在不同的软件中间需要频繁的数据转换。

在新一代的CATIA 认知增强设计流程中,在一个软件中,一名结构设计工程师就可以在熟悉的建模软件中运用拓补优化、CAE分析校核功能生成最优的产品结构模型,并且导航式的流程向导更可以让工作高效的完成。

Trade Off Studies-多方案权衡对比

【通过设定不同的优化目标进行多概念模型生成,并进行KPI 打分对比,优选出合理方案。】

· 对比不同的实体模型以找到最好的、最适合的方案。

形状重建-优化拓补运算优化后实体模型

【通过CATIA 强大IMA 曲面重建技术生成可制造的零件模型,并可对模型自动进行CAE 校核,以确保零件满足实际工况要求。】

· 可通过IMA 细分曲面技术对零件外形进行快速优化重构。

· 对优化重构后的模型进行CAE 自动校验。



成功案例

在航空航天、汽车交通和机械设备行业,目前CATIA认知增强设计受到越来越多工程人员的青睐,借助新一代认知增强设计工作流,有效地缩减了研发周期,加速结构创新、优化,实现结构轻量化目标。


  总  结

YAOTANG


CATIA认知增强设计:
- 新一代CAD——认知增强设计。
- 支持各行业机械结构创新设计、优化、减重。
- 增强竞争力,节能减排、降成本、涨运力、长续航。





END






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公司总部位于上海,并在沈阳、天津、成都、重庆、武汉、广州、深圳等地设有分支机构。

依托达索系统,耀唐科技着力于为客户提供产品研发制造整个生命周期的解决方案和技术服务,包括咨询规划、实施落地、培训及定制化开发等,助力企业数字化创新



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