HyperStudy+Inspire Studio 进行梁截面尺寸优化

在本教程中,您将通过HyperStudy在Inspire Studio中执行几何更改,并研究每个维度对响应的影响。

在开始之前,请将本教程中使用的模型文件从 /HS-1650/ 复制到您的工作目录。

在本教程中,您将:

·使用Inspire Studio更改工字梁横截面的尺寸并生成新的CAD文件。

·将CAD文件读入HyperMesh,并通过自动化脚本准备有限元模型。

·在OptiStruct中运行有限元模型并提取位移结果。

设计变量:

·宽度

·高度

·腹板厚度

·法兰厚度

响应:沿Y轴的最大偏转

有限元模型:

·六面体网格

·一端在所有方向上固定

·在另一端沿Y轴正方向施加弯曲载荷

一、在Inspire Studio中指定设计变量

1.打开Inspire Studio。

2.打开模型。

a)在菜单栏中,单击File>Open

b)在Open File对话框中,从工作目录打开Ibeam.iStudio。

3.在Analysis功能区的Design Table组中,单击Design Table工具。

此时将打开Design Table对话框。

4.在Model Browser中,选择Sketch以使用可用变量填充Design Table对话框。

5.选择所有变量,将它们移动到右侧窗口,然后指定最小值和最大值,如下所示。所有尺寸的单位均以米为单位。

6.单击Export并将文件作为Ibeam.ist2hst保存到工作目录。

Ibeam.ist2hst包含HyperStudy要读取的每个变量的所有必要属性。


二、设置Inspire Studio模型

1.启动HyperStudy。

2.通过以下方式开始新研究:

a)在菜单栏中,单击File>New

b)在功能区上,单击。

3.在Add Study对话框中,输入研究名称,选择研究的位置,然后单击OK

4.转到Define Models步骤。

5.通过将Ibeam.ist2hst文件从目录拖放到工作区来添加Inspire Studio模型。

Resource、Solver input file字段已填充。

6.将扩展名Solver Input File更改为.x_t。

Inspire Studio连接以Parasolid格式提供CAD文件,因此求解器输入文件的扩展名Ibeam.x_t。

7.单击Import Variables

从Ibeam.ist2hst文件导入4个输入变量。

8.转到Define Input Variables步骤并查看输入变量。

9.转到Test Models步骤,然后单击Run Definition

在study Directory中创建approaches/setup_1-def/ 目录。approaches/setup_1-def/run__00001/m_1目录包含输出文件(Ibeam.iges),这是试运行的结果。

三、设置HyperMesh Batch算子模型

Inspire Studio模型运行完成后,将输出几何图形文件Ibeam.iges。此文件由HyperMesh读取,并通过工作目录中的automation.tcl脚本准备有限元模型(Ibeam.fem)。

1.转到Define Models步骤。

2.添加Operator模型。

a)单击Add Model

b)在Add – Altair HyperStudy对话框中,选择Operator,然后单击OK

c)将求解器执行脚本设置为HM batch

3.单击Model Resources

此时将打开Model Resources对话框。

4.在Model Resources对话框中,定义一个模型依赖关系,该依赖关系引用要用作自动化脚本的tcl脚本。

a)选择Operator 1(m_2)

b)单击Resource Assistant>Add File

c)在Select File对话框中,导航到工作目录并添加automation.tcl。

d)将automation.tcl Operation设置为Copy

5.重复步骤4 以使用此处找到的Ibeam.x_t文件定义另一个模型依赖关系:approaches/setup_1-def/run__00001/m_1。

6.查看Model Resources窗口,然后单击Close。

7.在运算符1的Solver Input Arguments字段中,单击 并输入参数,如下所示,然后单击OK

图8. 参数(m_2.file_2) 是对模型资源varname的引用,并告诉HyperMesh Batch要运行哪个tcl脚本。

-tcl C:/… /approaches/setup_1-def/run__00001/m_2/automation.tcl

8.转到Test Models步骤,然后单击Run Definition

9.在Altair HyperStudy对话框中,单击Overwrite

创建approaches/setup_1-def/run__00001/m_2目录,其中包含输出文件Ibeam.fem,即试运行的结果。

四、设置OptiStruct算子模型

HyperMesh算子模型运行完成后,将创建一个输入文件(Ibeam.fem),用于OptiStruct中的有限元分析。

1.转到Define Models步骤。

2.添加Operator模型。

a)单击Add Model

b)在Add – Altair HyperStudy对话框中,选择Operator,将标签更改为运算符2,然后单击OK

c)将求解器执行脚本设置为OptiStruct

3.单击Model Resources

此时将打开Model Resources对话框。

4.定义一个模型依存关系,该依存关系引用Ibeam.fem以用作OptiStruct的输入文件。

a)选择Operator 2(m_3)

b)单击Resource Assistant>Add File

c)在Select File对话框中,导航到approaches/setup_1-def/run__00001/m_2目录并打开Ibeam.fem文件。

5.单击Close

6.在运算符2的Solver Input Arguments字段中,单击 并输入如下所示的参数,然后单击OK

图11.参数(m_3.file_2) 是对模型资源的varname的引用,并告诉OptiStruct要运行哪个输入文件。C:/… /approaches/setup_1-def/run__00001/m_3/Ibeam.fem

7.转到Test Models步骤,然后单击Run Definition

8.在Altair HyperStudy对话框中,单击Overwrite创建approaches/setup_1-def/run__00001/m_3目录,其中包含输出文件Ibeam.h3d,即试运行的结果。

五、创建输出响应

在此步骤中,您将创建一个输出响应:Maximum displacement of all nodes on Y direction(所有节点在Y方向上的最大位移)。

1.转到Define Output Responses步骤。

2.创建Maximum Displacement输出响应。

a)从目录中,将Ibeam.h3d文件从approaches/setup_1- def/run__00001/m_3拖放到工作区。

b)在File Assistant对话框中,将Reading技术设置为Altair® HyperWorks®(Hyper3D Reader),然后单击Next.

c)选择Multiple Items at Multiple Time Steps,然后单击Next.

d)定义以下选项,然后单击Next

将Type设置为Displacement(Grids)

将Request设置为First Request – Last Request

将Components设置为Y

e)在数据源和响应中,选择Single数据源Create单个响应

f)单击Finish

3.单击Evaluate

Maximum Displacement(Grids) Y输出响应将添加到工作区域。

六、运行DOE研究

1.添加DOE。

a)在Explorer中,右键单击并从上下文菜单中选择Add。

此时将打开Add对话框。

b)对于Definition from ,选择一种方法。

c)选择DOE,然后单击OK

2.转到DOE>Specifications步骤。

3.在工作区中,将Mode设置为Modified Extensible Lattice Sequence

4.在Settings选项卡Channel选择器中,将Number of Runs更改为5。

5是多变量效应计算的最小游程数。

5.单击Apply

6.转到DOE 1>Evaluate步骤。

7.单击Evaluate Tasks

8.转到DOE>Post-Processing步骤。

9.查看Pareto图

a)单击Pareto Plot选项卡。

b)在Channel selector上方,单击 并验证Multivariate Effects是否已选中。

c)查看输入变量和输出响应之间的相关性。

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