基于SolidWorks-MATLAB-ANSYS集成框架的结构设计优化

发布时间：2021-10-26 04:44

　　在基于仿真模型的结构设计优化中,需要多次进行几何建模和仿真分析,耗费设计人员大量的工作时间。单一的软件不能或者难以完成几何建模、仿真分析及优化求解等工作,有效集成多种软件对产品进行参数化建模、仿真和设计优化是解决这一问题的有效手段。针对上述问题,提出一种SolidWorks-MATLAB-ANSYS集成框架,分别利用MATLAB的优化计算能力、SolidWorks的几何建模能力和ANSYS的有限元分析能力,以MATLAB为主程序,调用SolidWorks/ANSYS进行参数化几何建模和仿真分析。该集成框架能将设计人员从重复建模和仿真工作中解放出来。以一种微型飞行器机身的结构设计为例,说明了该方法的有效性。 

【文章来源】：计算机应用与软件. 2020,37(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

MAV机身几何模型

表6 MAV机身的设计变量及其范围 设计变量 变量范围/mm A1 [46.0,50.0] A2 [85.0,95.0] A3 [40.0,46.0] D [40.0,50.0] L [250.0,260.0] t [6.0,8.0]本节选取的仿真模型含有73 000个节点,在某一组参数下的仿真模型和仿真结果如图8所示。

本文以MATLAB作为主程序,将设计变量传入SolidWorks进行参数化几何建模,并调用ANSYS进行仿真分析。整个优化过程在MATLAB环境下编程实现。优化时,程序利用脚本驱动SolidWorks软件更新几何模型,并传递到ANSYS中进行仿真分析,通过APDL命令流自动提取应力等计算结果并通过MATLAB读取。SolidWorks-MATLAB-ANSYS集成框架如图1所示。通过该框架,能够集成三种软件的优点进行产品的结构设计优化。1.1 MATLAB调用SolidWorks

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种渐开线齿轮啮合特性分析的参数化求解方法研究[J]. 常凯.  机械工程师. 2017(08)
[2]基于序贯Kriging模型的潜器型线优化设计[J]. 舒乐时,周奇,蒋平,刘聪蔚,周涛涛,许辉.  船舶工程. 2016(09)
[3]基于SolidWorks和Ansys Workbench的钢管输送机构关键部件的优化设计[J]. 郑帅,柴晓艳,刘锡军,元磊.  起重运输机械. 2016(06)
[4]基于ANSYS和MATLAB的结构优化设计[J]. 马东辉,赵东.  制造业自动化. 2013(19)
[5]基于MATLAB与ANSYS的结构优化设计[J]. 宋宏伟,刘浩.  大连民族学院学报. 2011(03)
[6]基于MatLab和SolidWorks的凸轮轮廓设计及性能分析[J]. 方芳,黄松和,林刚.  矿山机械. 2010(06)



本文编号：3458854