在本章中将运行一次优化算例,以确定固定在医疗检查椅上的驱动器的尺寸。
7. 2.1 问题描述
医疗检查椅需要能在一定范围内移动,但与此同时,我们希望限制驱动器的尺寸,以抬升或放低
座椅的高度。座椅移动的范围为0.3~0. 6m。构成抬升机构的零部件尺寸在一定范围内是可变的。在优
化算例中,这些尺寸是设计变量,座椅的最大和最小高度这些约束由运动数据传感器监控,目的是确
保驱动器的力最小,而作用力也由传感器监控。
7.2.2关键步骤
·生成一个运动算例。这将是一个全新的运动算例。
·添加一个线性马达。线性马达将抬升和放低座椅的高度。
·添加引力。将加载一个标准重力,这样便能在计算中考虑座椅零部件的重量。
·定义接触。在特定零部件之间将添加接触。
·计算这个动作。运行一个4s的分析仿真,完成一次座椅的抬升和放低。
·图解显示结果
通过生成的各种图解来查看位移及所需的功率,并通过定义传感器来进行监测。
·生成一个设计算例并定义参数
这个算例将定义需要进行优化的可变参数及施加的约束。
·后处理结果
查看最终的设计,确保设计满足需求。
7.3传感器
传感器监测所选零件和装配体的属性,属性来自几种不同类型,如质量属性、Simulation数据、
Motion数据等。Motion数据传感器可以用于监测最终数值,例如位移、速度、加速度、力等。
当传感器数值偏离设置极限或触及到一个特定的最大或最小值时,可以设置一个警告来提示用户。
7.4优化分析
优化分析由三个设计算例参数定义:变量、约束和目标。优化分析使用之前定义的算例获取关于
运动和约束的信息。
在操作之前,先介绍一些用于优化分析的术语。
1)变量。即在模型中可以更改的数值,可使用参数来定义。
2)约束。约束用于定义位移、速度等的允许范围。可以定义最小和最大值。
约束缩小了优化的空间。注意,一个优化算例有两个可能的结果:
第一个是触及了设计变量的范围。当设计变量触及变量的允许范围时,优化设计便位于设计变量
的边界。
第二个可能的结果是满足了约束。此时优化设计位于临界的约束边界。临界约束参考的是激活的
约束。例如,位移达到了它的限制范围。
3)目标。也称之为优化准则或优化目标,即定义优化的目标。
4)整体变量。整体变量指的是可以用于方程式中的一个数值或一个模型尺寸。一个模型中所有的
整体变量显示在FeatureManager’中的【方程式】目录下。在一个优化算例中,一个驱动系统的整体变量可
以用作一个【变量】。而一个从动系统的整体变量可以用做一个【约束】。更多信息,请参见SolidWorks
在线帮助。