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GENESIS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

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概述GENESIS是一個(gè)全面集成的有限元分析和優(yōu)化軟件

詳細(xì)介紹

概述

GENESIS是一個(gè)全面集成的有限元分析和優(yōu)化軟件。分析功能包括靜態(tài)(static)、正規(guī)模態(tài)(normal modes)、直接和模態(tài)頻率(direct and modal frequency)分析、隨機(jī)響應(yīng)分析(random response)、熱傳遞(heat transfer)和系統(tǒng)屈曲分析(system buckling)。

設(shè)計(jì)優(yōu)化基于高級(jí)近似概念方法,從而快速可靠的獲得理想的設(shè)計(jì)。優(yōu)化算法使用VR&D的優(yōu)化軟件工具DOT和BIGDOT。設(shè)計(jì)功能包括形狀(shape)、尺寸(sizing)、topography、topometry、topology和freeform優(yōu)化。通常優(yōu)化過程僅要求不超過十次有限元分析即可獲得優(yōu)化結(jié)果。

  • 快速,可靠,準(zhǔn)確的有限元分析
  • GENESIS 只需較少的計(jì)算循環(huán)即可提供改進(jìn)的設(shè)計(jì)
  • 設(shè)計(jì)初期的topology優(yōu)化
  • 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的形狀( s h a p e ) ,尺寸(sizing), topography, topometry和freeform優(yōu)化
  • SMS 特征值求解器的求解速度是傳統(tǒng)Lanczos方法的2-10倍。SMS能夠求解
  • 超過2000萬自由度的問題
  • BIGDOT 可以求解超過300萬個(gè)設(shè)計(jì)變量的優(yōu)化問題。例如BIGDOT被用于求解超過300萬個(gè)設(shè)計(jì)變量的topology優(yōu)化問題。而設(shè)計(jì)變量的個(gè)數(shù)還在與日俱增


功能特色

建模選項(xiàng)

分析

? 線性靜態(tài) (Linear static)

? 非線性接觸 (Nonlinear contact,GAP elements)

? 慣性釋放 (Inertial relief)

? 動(dòng)態(tài)正規(guī)模態(tài) (Dynamic normal modes)

? 屈曲 (Buckling)

? 頻率響應(yīng) (Frequency response)

? 隨機(jī)響應(yīng) (Random response)

? 熱傳遞 (Heat transfer)

?敏感度 (Sensitivity)

設(shè)計(jì)優(yōu)化

? 多目標(biāo)優(yōu)化和混合優(yōu)化功能

? Topology, 形狀 (shape), 尺寸 (sizing), topography,topometry 和 freeform 優(yōu)化

快速特征值求解器

GENESIS 的正規(guī)模態(tài)分析使用SMS快速特征值求解器, 其求解速度是傳統(tǒng) Lanczos 方法的 2-10 倍

建模特征

? 模型的自由度沒有固定的限制

? 快速高效的稀疏矩陣優(yōu)化求解

? SMS, Lanczos, 和 subspace 循環(huán)特征值求解器

? 設(shè)計(jì)敏感度求解采用解析法

? 優(yōu)化采用的近似方法以獲得高效率

? Topology 優(yōu)化在滿足重量的約束下生成理想的形狀

? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量控制形狀, 同時(shí)也控制零件的尺寸

有限元分析

可靠的有限元庫

多種材料屬性

? 各向同性 (Isotropic)

? 正交異性 (Orthotropic)

? 各向異性 (General anisotropic)

多種載荷條件

? 點(diǎn), 壓力, 熱, 重力和離心靜態(tài)載荷

? 通過熱傳遞分析獲得的熱載荷

? 強(qiáng)制 (enforced) 位移和變形

? 強(qiáng)制 (enforced) 溫度

? 熱流密度 (heat flux) 和對(duì)流(convection)

? 點(diǎn), 壓力和重力動(dòng)態(tài)載荷

? Super elements

多種邊界條件

? 單個(gè)或多點(diǎn)約束

TOPOMETRY設(shè)計(jì)

Element by element優(yōu)化

Coarse topometry優(yōu)化

? 支持成組 (group-by-group) 尺寸 (sizing)優(yōu)化

? 制 造 (Fabrication) 約束:

- 對(duì)稱 (Mirror)

- 循環(huán) (Cyclic)

- 擠壓 (Extrusion)

Topology設(shè)計(jì)

自動(dòng)生成設(shè)計(jì)變量

強(qiáng)制對(duì)稱

內(nèi)置響應(yīng)

? 重量百分比 (Mass Fraction)

? 應(yīng)變能 (Strain Energy)

? 位移 (Displacement)

? 速度 (Velocity)

? 加速度 (Acceleration)

? 頻率 (Frequency)

? 隨機(jī)響應(yīng) (Random response)

? 屈曲載荷系數(shù) (Buckling load factor)

? 慣性矩 (Moment of Inertia)

? 重心 (Center of Gravity)

目標(biāo)函數(shù)

約束條件

? 任何內(nèi)置響應(yīng)

? 多種內(nèi)置響應(yīng)的組合

? 用戶自定義

? 任何內(nèi)置響應(yīng)

? 可制造性約束

? 用戶自定義

Isodensity surfaces

? 便于topology 優(yōu)化結(jié)果的可視化

? 用于生成新的有限元模型, 可進(jìn)一步用于分析或尺寸形狀優(yōu)化

前處理和后處理

Design Studio for GENESIS

Design Studio 是設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的 GENESIS 專用圖形化前處理和后處理器。

SHAPE, SIZING, TOPOGRAPHY &FREEFORM設(shè)計(jì)

集成設(shè)計(jì)

? 元件尺寸

? 網(wǎng)格點(diǎn)位置

設(shè)計(jì)變量關(guān)聯(lián)

線性或非線性

半自動(dòng)basis shapes和grid perturbations

? 簡(jiǎn)化形狀優(yōu)化的輸入

? DOMAIN 單元 定義整個(gè)模型的 perturbations

? 自然基向量 (Natural basis vectors)

自動(dòng)生成rib patterns

Beam和plate單元庫

? 設(shè)計(jì)變量與元件尺寸直接關(guān)聯(lián), 不僅僅是截面屬性

? 內(nèi)置 beam 截面: Square, Rail, I-beam,Circle, Tee, Angle, Spar, Tube, Box &Rectangle

? 內(nèi)置plate 模型: Solid, Sandwich 和 Two thickness sandwich

自定義截面類型

? 支持設(shè)計(jì)變量和截面屬性的非線性關(guān)聯(lián)

? 支持用戶外部自定義

多種用戶可選擇的響應(yīng)

? 內(nèi)置響應(yīng): 應(yīng)力, 應(yīng)變, 應(yīng)變能, 力, 屈曲載荷系數(shù), 固有頻率, 特征向量, 位移, 速度, 加速度, 隨機(jī)響應(yīng), 溫度, 距離, 長(zhǎng)度, 面積, 體積,角度, 重量, 和慣性

? 用戶自定義響應(yīng): 用戶自定義方程或外部程序

? 與GENESIS連接的外部程序

多種目標(biāo)函數(shù)

? 或最小化任何響應(yīng)

? 給定的響應(yīng)與目標(biāo)值的匹配

約束可加在任何響應(yīng)上

自動(dòng)生成應(yīng)力約束

頻率和特征向量約束的自動(dòng)模式跟蹤

自動(dòng)網(wǎng)格光順

Stress ratio選項(xiàng)

關(guān)鍵詞:SIS POM
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