자습서: 토포그라피 최적화하기

모델을 디피처링하고, 토폴로지 최적화 최적화를 실행하고 결과를 검토합니다.

다음 사항에 대해 학습합니다.
  • 오일 팬의 기본 해석을 실행해서 현실적인 디자인 목표를 설정합니다.
  • 디피처링된 모델을 사용해서 토포그라피 최적화를 설정하고 실행합니다.
  • 토포그라피 최적화의 결과를 검토합니다.


개요

토포그라피 최적화는 디자인 영역에서 비드 또는 형철을 생성하는 형상 최적화의 고급화된 형태입니다. 이 방법은 질량을 추가하지 않고도 요소의 경직도를 극대화할 때 가장 적합합니다. 또한, 목적에 따라 모델의 주파수를 극대화하기 위해 사용될 수도 있습니다. 토포그라피 최적화는 표면 지오메트리로 정의된 파트에만 작용합니다.

일반적으로 비드는 매우 일정하며 주요 지오메트리 피처에 대해 정렬되는 경우가 많습니다. 비록 제조업체가 비드에 대해 충분히 이해하고 비드가 구조의 경직도를 증가시키지만, 토포그라피 최적화는 일반적으로 표준 비드 레이아웃보다 성능이 뛰어난 비트 패턴을 만들어냅니다.

본 자습서에서는 일반적인 오일 팬 디자인 영역에서 기본 해석 및 토포그라피 최적화를 실행할 것입니다.

기본 모델 해석

먼저 모델을 열고 기본 해석을 실행하겠습니다. 최적화를 설정하기 전에 모델에 대한 해석을 수행하면 구속조건 및 기타 매개변수가 적절한지 확인할 수 있게 됩니다.

  1. F7 키를 눌러 데모 브라우저를 엽니다.
  2. baseline_oilpan.stmod 파일을 두 번 클릭해서 모델링 창에서 파일을 로드합니다. 베이스 파트에 가해지는 압력이 있고 볼트 구멍에서 패쓰너로 고정되는 것에 유의하십시오.


  3. 왼쪽 하단에 표시 단위가 MPA로 설정되어 있는지 확인하십시오.
  4. 스트럭쳐 리본의 해석 아이콘에서 해석 실행 을 클릭합니다.


  5. 아래 그림과 같이 해석 실행 창에서 옵션을 설정합니다.


  6. 요소 크기3 mm로 변경합니다.
  7. 정규 모드의 경우, 모드 수:를 선택합니다. 3을 선택하고 로드 케이스 1의 지지부를 사용합니다.
  8. 속도/정확도더 빠르게로 설정되어 있는지 확인하십시오.
  9. 실행을 클릭해서 해석을 수행합니다.
  10. 실행이 완료되면, 결과를 표시할 실행 이름을 두 번 클릭합니다.


  11. 해석 탐색기에서의 표시 아이콘에서 모든 하중 및 지지부 숨기기를 선택합니다.


  12. 로드 케이스에 대해 정규 모드를 선택하고 모드를 검토합니다.


  13. 해석 결과 탐색기를 닫습니다.

토포그라피 최적화를 위한 모델 준비

토포그라피 최적화를 위한 최적의 시작점은 CAD 내에서 복잡한 정의가 없는 디자인 영역입니다. 대부분의 경우, 기존 비드를 제거하고 구멍을 채우기 위해 구멍 도구를 사용할 수 있습니다.

  1. 지오메트리 리본에서 단순화 도구를 선택합니다.


  2. 구멍 도구를 선택합니다.


  3. 가이드 바에서 선택 해제 버튼을 클릭합니다.
  4. 비드 중 하나를 확대하고, 하단 필렛 중 하나를 두 번 클릭합니다(오일 팬의 가장 가까운 하단).
    이렇게 하면 전체 비드가 연속해서 선택됩니다.


  5. 선택된 빨간색 면 중 하나를 클릭해서 전체 비드를 제거합니다.


  6. 절차를 반복하고 오일 팬에서 잔여 비드를 제거합니다.
    (또는, defeatured_oilpan.stmod 파일을 열어서 모델링 창에 로드할 수 있습니다.)


해석 재실행 및 결과 비교

동일한 설정으로 해석을 다시 실행하고 결과를 단계 1의 기본 해석과 비교합니다.

  1. 스트럭쳐 리본의 해석 아이콘에서 해석 실행 을 클릭합니다.


  2. 아래 그림과 같이 해석 실행 창에서 옵션을 설정합니다.


  3. 요소 크기3 mm로 변경합니다.
  4. 정규 모드의 경우, 모드 수:를 선택합니다. 3.
  5. 속도/정확도더 빠르게로 설정되어 있는지 확인하십시오.
  6. 실행을 클릭해서 해석을 수행합니다.
  7. 실행이 완료되면, 결과를 표시할 실행 이름을 두 번 클릭합니다.
  8. 해석 결과 탐색기에서, 로드 케이스에 대해 정규 모드를 선택하고 모드를 검토합니다.
    주: 비드가 제거된 로컬 모드 형상이 1076 Hz에서 693 Hz로 떨어진 것을 확인하십시오.


토포그라피 최적화 실행하기

다음 단계에서는 디자인 영역을 정의하고 토포그라피 최적화를 실행합니다.

  1. 베이스 파트를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭해서 컨텍스트 메뉴를 열고, 디자인 영역을 선택합니다.


  2. 스트럭쳐 리본의 최적화 아이콘에서 최적화 실행을 클릭합니다.


  3. 아래 그림과 같이 최적화 실행 창에서 옵션을 설정합니다.


  4. 실행 유형으로 토포그라피를 선택합니다.
  5. 목적으로 경직도 극대화를 선택합니다.
  6. 다음 비드 옵션을 설정합니다.
    • 최소 폭: 3mm
    • 탈형 각도: 60도
    • 최대 깊이: 3mm
  7. 주파수 구속조건의 경우, 주파수 극대화를 선택하고 로드 케이스 1의 지지부를 사용합니다.
  8. 속도/정확도에 대해 더 빠르게를 선택합니다.
  9. 실행을 클릭해서 최적화를 수행합니다.
  10. 실행이 완료되면, 결과를 표시할 실행 이름을 두 번 클릭합니다.
  11. 형상 탐색기에서, 모드 1이 원래 파트보다 낮은 비드 높이를 가지면서 1290 Hz로 증가한 것을 확인하십시오.


    주: 다른 비드 옵션 매개변수 및 비드 패턴을 사용해서 여러 번 수행하면 토포그라피 최적화의 결과 해석에 도움이 되는 경우가 많습니다. 이렇게 하면 일반적으로 토포그라피 최적화로부터 얻어지는 추가 형상 및 증가된 섹션 모듈의 영향을 받는 중요 영역이 강조 표시됩니다.

비드 패턴 적용, 재실행, 모델 재해석

제조 및 기타 이유로 인해 선형, 원형 및 방사형 비드 패턴이 필요한 경우가 있습니다. 이러한 비드 패턴은 비드 패턴 도구를 사용해서 적용될 수 있습니다.

  1. 형상 탐색기에서, 디자인 영역으로 전환을 선택합니다.


  2. 스트럭쳐 리본에서 비드 패턴 도구를 선택합니다.


  3. 선형 도구를 선택합니다.


  4. 오일 팬의 베이스를 선택합니다.
  5. 그림과 같이 대칭면을 설정합니다. 필요에 따라 마이크로 대화 상자에서 90도 회전 아이콘을 클릭해서 비드의 방향을 변경합니다.


  6. 이전과 동일한 매개변수를 사용해서 토포그라피 최적화를 다시 실행합니다.


  7. 이전과 동일한 매개변수를 사용해서 토포그라피 최적화를 다시 실행합니다.
    주: 정의된 벡터에 대해 비드의 선형 정렬이 이루어지는 것을 확인하십시오. 또한, 이제 모드 1이 1176 Hz가 된 것을 확인하십시오. 이것은 기본 결과보다 향상된 것이지만, 초기 최적화 실행만큼 높지는 않습니다.


  8. 형상 탐색기에서 해석 버튼을 클릭해서 생성된 형상을 해석합니다.


  9. 실행이 완료되면, 결과를 표시할 실행 이름을 두 번 클릭합니다.