频率约束

在某些情况下,可改变对象的固有频率,以避免与设计中的其他零件产生共振。使用频率约束可控制优化后零件的振动频率。

  1. 在“结构仿真”功能区,点击优化图标上的运行优化

  2. 选择优化类型。
  3. 选择最大化刚度增加至最大频率作为优化目标。
  4. 频率约束选择一个选项。

    选项 描述
    增加至最大频率 选择增加至最大频率。(如果选择“增加至最大频率”作为优化目标,则没必要进行该步骤。)
    最小 选择最小,然后在文本栏输入所需的最低频率。

    用滚动菜单中的箭头选择必须超过最小频率的模式数目。

  5. 如果要在计算中包含固定约束,请从从载荷工况中使用约束下拉菜单中选择包含这些固定约束的载荷工况。此外,也可以选择无约束
  6. 根据需要,定义其他优化约束和选项。
  7. 点击运行开始优化仿真。
  8. 结束后,双击运行名称查看结果。
    选项 描述
    增加至最大频率 形状浏览器中显示的是前六种模式的频率。

    最小频率约束 形状浏览器即会显示所选模式的频率。

    提示:
    • 进行刚度最大化时,可选择频率最大化或设置一个具体的最小频率。如果用户选择频率最大化,Inspire 将自动最大化模型的刚度和频率,最低阶固有频率将会显示在“形状控制”窗口。如果所得频率不够高,无法达到约束要求,则需要指定一种刚度更大的材料,或更改已优化形状(如果运行拓扑优化)的质量目标。
    • 进行质量最小化时,可输入一个具体的最小频率,并指定必须超过该频率的模式数目。如果 Inspire 无法为最低模式实现指定的频率,这将标记在“形状浏览器”中。
    • 将增加至最大频率作为优化目标时,无法设置最小频率,但可以选择是否包含来自某个特定载荷工况的固定约束。

如果未达到所需频率约束,应如何操作?

如果优化后的形状未达到所需的频率约束并且运行的是拓扑优化,则需要为零件添加材料。在以下示例中,设计出的最终零件没有达到所要求的最低频率 500 Hz。

因此,必需增加三个设计空间并施加挤出形状控制,从而添加新材料以达到频率约束目标。

然后,在目标为最小化质量的情况下运行优化。只施加了频率约束(未施加应力或位移约束)。下图所示为最终生成的形状,其中为达到频率约束目标而添加的材料显示为黄色。