Optimierung / Robustheitsbewertung

Basierend auf der ANSYS Workbench Technologie können Simulationsmodelle ausgehend von parametrisierten CAD-Modellen optimiert und hinsichtlich ihrer Robustheit gegenüber Streuungen von Form, Materialeigenschaften oder Lasten bewertet werden.

Optimierung

Der vollassoziative Simulationsablauf ermöglicht es aus einem einmal definierten Berechnungsmodell in wenigen Schritten ein Variantenmodell zu erzeugen anhand dessen ein eine Response Surface bestimmt werden kann. Auf Basis der Response Surface können dann die Parameter gewählt werden die die besten Produkteigenschaften erwarten lassen.

Robustheitsbewertung

Mit Robustheitsbewertung (Robust Design) wird untersucht welchen Einfluss die Streuung von Eingansparametern auf die Simulationsergebnisse hat. So kann mit dem ANSYS DesignXplorer beispielsweise ermittelt werden welche Eingangsgrößen großen Einfluss die Simulationsergebnisse haben und welche Eingangsdaten einen geringen Einfluss auf die Simulationsergebnisse haben. Der Konstrukteur kann mit diesen Informationen untersuchen welche Eingangsgrößen besondere Aufmerksamkeit benötigen. Eingangsgrößen können sein: Streuung von Radien, Streuung der Materialeigenschaften, Streuung der Dickenverteilung etc.

In ANSYS stehen grundlegende Optimierungsfunktionen zur Verfügung

Die Topologie-Optimierung zeigt, wo Material eingespart werden kann und hilft so, die grundlegende Form einer Struktur zu erkennen. Für die Rückwand dieser Presse wurden z. B. zwei dreiecksförmige Ausbrüche als Ideal für die Formgebung ermittelt. Anschließend kann ein Geometriemodell dieser Durchbrüche erstellt werden, bei dem aber noch unklar ist, wie die Abmessungen aussehen sollten, wenn ein bestimmtes Verformungs- oder Spannungsniveau eingehalten werden soll. Das ist nun Ziel einer DesignXplorer-Varianten-Analyse. Damit wird in einem DoE-Verfahren die Geometrie automatisch variiert und berechnet. Jede Variante liefert einen Punkt auf dieser Response-Surface, die nach einigen Durchläufen dann den Trend aufweist, den die Einflußgrössen wie z. B. die Geometrieabmessungen auf das Ergebnis haben. Auf dieser Response-Surface kann dann eine Optimierung durchgeführt werden, die für eine bestimmte Nebenbedingung (z. B. Spannung kleiner als 200 MPA) ein Optimierungsziel z. B. Gewicht minimiert oder maximiert und dafür den Parameterset ausgibt.