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Proe Creo教程资料:
 11.4可行性研究与最优化分析

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1.4.1概述
    可行性研究与最优化分析的使用过程相似,必须确定出设计约束与设计变量,系统会寻找出可行的与最佳的解决方案。
    但是.有一点要注意的是:使用可行性与最优化分析时.系统所寻求到的解答属局部解,也就是局部最大值/最小值。为避免发生局部解,多重目标设计研究则是更好的分析方法。

11.4.2可行性研究
在可行性研究中.我们要作下列属性的定义:
●一组要改变的模型尺寸。
●每一个尺寸的改变范围。
●设计要满足的一组约束。
    分析约束用使用参数(分析特征的结果)和常量值的等式或不等式来表示.即如下所示:length < 6.3 or distance=11
要执行可行性研究,系统将执行下列操作:
●将会在满足所有约束的指定范围内查找一组尺寸值。
●如果找到解决方案.则模型的显示将会改变.以显示按新的值修改的尺寸。
    可以接受这些新的尺寸,也可以撤销改变并将模型返回到可行性研究之前的状态.在满足所有约束的可行性研究中可能有许多解决方案,系统将归结到一种解决方案。
    下面将以图11.4.1所示的曲柄模型为例进行说明,为了优化平衡.机轴零件的重心必须与它的旋转轴中心重合.虽然曲柄的旋转轴不能改变,但是其他设计条件能够改变,如曲柄的宽度.
    我们执行可行性研究,来论证将重心与旋转轴之间的距离设置为零是否可行。如果存在一个解决方案。那么就证明是可行的。
    Step1 .设置工作目录和打开文件·
    (I)将工作目录设置至D: \creo3.2 \work\ch 11.04.
    例子
Step2.在功能选项卡的区域中选择命令.系统弹出图11.4.2所示的“优化/可行性”对话框。
    Step3.在图11.4.2所示的“优A'J可行性”对话框中.进行如下操作·
    (1)设置研究首选项:选择“优化/可行性”对话框中的下拉菜单命令.系统弹出图11.4.3所示的“首选项”对话框。
    注意:该选项卡中各选项的含义如下。
    ●复选框:当计算完成后,用图形说明选定的图形参数和选择的约束之间的收效性。
    ●复选框:在计算期间,用图形说明约束参数值.
    ●复选框:在计算期间.用图形说明变量值.
    ①在选项卡中.收敛性和最大迭代次数采用图11.4.4所示的默认值。
    注意:“运行”选项卡中各选项的含义如下.
    ●:使用默认的收敛性标准或为其输入值.如果当前的参数值和先前的迭代之间的差值小于“收敛性%.”则计算停止.这个值越小,计算所用的时间就越长,如果有可行的解决方案,那么计算的结果就会更精确.
    ●:使用默认的计算最大迭代次数或为其输入值.这个值越大,计算所用的时间越长,并且结果越有效.
    ●复选框:模型中的动画随计算结果而改变.
②在选项卡中,算法采用方式(默认方式),如图11.4.5所示.
③单击按钮.
注意:“方法”选项卡中各选项的含义如下.
单选项:用标准算法优化模型,使用当前模型条件作为起始点.
单选项:用多目标设计研究算法来决定优化的最佳起始点.可在“最大迭代.( Max Iterations )字段中指定要计算的起始点个数.此种方式更容易在设计参数和尺寸范围内找到整体最优设计.
“运行‘选项卡
(2)设置研究范围首选项。选择“优化/可行性”对话框中的下拉菜单选项命令,系统弹出图11.4.6所示的“范围首选项”对话框。范围选项采用图11.4.6所示的方式(默认方式).然后单击按钮.
   “方法”选项卡
(3)选择研究类型、输入研究名称。
    ①在“优化/可行性”对话框的区域中.选中单选项.
    ②在“优化/可行性”对话框的区域中,可输入可行性研究名称.本例采用默认名称FEAS1.
(4)定义设计约束。
①在“优化/可行性”对话框的区域中,单击按钮。
②在系统弹出的图11.4.7所示的“设计约束”对话框(一)中,进行下列操作。
   ●选择约束参数:在对话框的参数列表中选取XCOG:MASS_CENTER.
   ● 选择比较符号:在对话框的比较符号列表中选取“=”号。
   ● 设置参数值:选择单选项.在“值”文本框中输入数值0.
   ● 单击按钮.
“设计约束”对话框(一)
③依照同样的方法定义第二个设计约束YCOG:MASS_ENTER=O,如图11.4.8所示.
④结束设计约束的定义:在“设计约束”对话框中,单击按钮.
(5)定义设计变量。
①在“优化/可行性”对话框的区域中,单击按钮。
“设计约束”对话框(二)
②在系统的提示下.单击图11.4.9所示的拉伸特征,然后选择尺寸177.3, 109.7, 206.1, R140.8.
(6)在图:1.4.2所示的“优化/可行性”对话框中,单击按钮.经过几秒的系统运算后.系统提示.(注意:此时模型尺寸如图11.4.10所示).
  操作过程
  (7)修改变量范围值。比较图11.4.9和图11.4.10所示的两组尺寸,我们发现图中的尺寸已经达到了变且范围的最大值,因此,要找到可行的方案。就需将变量的最大值进行修改。将对话框中的195.030000改为200.0,将120.670000改为180.0.
    (8)在“优化/可行性”对话框中再次单击按钮,经过几秒的系统运算后.系统提示,此时模型尺寸如图11.4.11所示.
  (9)要保存研究,请选择命令,在图11.4.2所示的“优化/可行性”对话框中,单击按钮.
  (10)在弹出的图11.4.12所示的“确认模型修改”对话框中单击按钮.
模型(二)
11.4.3
优化设计
    优化设计用于解决在目标受到约束时的可行性问题.其目标是将特定的分析特征参数最小化和最大化.该约束是根据模型尺寸和其他分析特征参数的允许范围所指定的一组规则。如果给定这组约束时.目标存在一个解决方案,则模型可以得到优化并按新的配置改变。
    图11.4.13所示模型的设计重点为:符合静态平衡,在不转动的时候以手动方式放置至
任意位置都会固定,不会因重力而旋转。所以,重心需与旋转轴吻合,即两者距离应为零。
另外,在保持重心在曲柄轴上的同时.要求曲柄的质最最小。
    模型
Step1.设置工作目录和打开文件.
    (1)将工作目录设置至:D: \creo3.2 \work\ch 11.04.
    (2)打开文件bme optim.prt.
  Step2.在功能选项卡的区域中选择命令.系统弹出图11.4.14所示的“优化/可行性”对话框。
    Slep3.在“优化/可行性”对话框中,进行如下操作.
    (1)设置研究首选项:选择“优化/可行性”对话框中的下拉菜单菜单命令,系统弹出图11.4.15所示的“首选项’对话框.在选项卡中,取消选中复选框,单击按钮.
    “首选项‘对话框
(2)设置研究范围首选项(注:设置与上节的一样).
    (3)选择研究类型.输入研究名称.
    ①在“优化/可行性”对话框的区域中,选中单选项.
    ②在“优化/可行性”对话框的区域中,可输入可行性研究名称,本例采用默认名称OPTIM1.
    (4)定义优化目标。在“优化/可行性”对话框的区域中.选取目标类型列表中的“最小化”.,然后在要优化的参数列表中选取MASS:ANALYSIS1 .
    (5)定义设计约束。
  ①在“优化/可行性”对话框的区域中,单击按钮.
    ②在系统弹出的“设计约束”对话框中.进行下列操作。
    ●.选择约束参数:在对话框的参数列表中选取XCOG:ANALYSIS1.
    ●.选择比较符号:在对话框的比较符号列表中选取“=“号.
    ●.设置参数值:选中单选项,在“值”文本框中输入数值0。
    ●单击按钮.
    ③用同样的方法定义设计约束YCOG:ANALYSIS1=0.
    ④在“设计约束”对话框中单击按钮.结束设计约束的定义.
    (6)定义设计变量。
  ①在“优化/可行性”对话框的区域中,单击按钮.
  ②在系统的提示下.单击模型树中的拉伸特征2.然后选取图11.4.16中的尺寸8, φ14. 13, 20.
  (7)在图11.4.14所示的“优化/可行性”对话框中,单击按钮,经过几秒的系统运算后,系统提示.此时模型尺寸如图11.4.17所示。
  (8)要保存研究,请选择命令.
  (9)在图11.4.14所示的“优化/可行性”对话框中.单击按钮.
  (10)在弹出的“确认模型修改”对话框中,单击按钮.
结果

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