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基于HyperStudy平台的材料参数优化

2012/12/13    来源:Altair    作者:杨萌      
关键字:HyperStudy  多参数优化  曲线匹配  

摘要:针对当前仿真工作中仿真结果与实际测试结果存在一定差异的问题,本文应用HyperStudy软件的参数优化功能,对镁合金板条的材料参数进行了优化。确定优化方法后在三点弯折工况下对手机复杂结构件材料参数进行优化,并将优化后材料参数在结构件不同工况下进行了验证。研究结果表明:通过HyperStudy的材料参数优化方法,获得了更适用于仿真的材料参数,从而有效的解决了仿真结果和实际测试结果之间的差异问题。

关键词:HyperStudy,多参数优化,仿真,曲线匹配

0 引言

    仿真中输入材料的拉伸测试数据,来计算试件在其他工况下的行为,仿真计算曲线常与实际测试曲线存在一定差异(如图1所示)。导致该差异的因素包括:有限元建模的误差、求解器计算的误差、边界条件的误差、材料参数的误差。将前三个影响因素降至最低的情况下,仍不能实现测试曲线与仿真曲线的匹配,则需优化仿真输入的材料参数,使仿真曲线与测试曲线趋于一致。

    本文采用HyperStudy软件,对镁合金板条进行材料参数优化。确定优化方法后对复杂结构件镁合金支架进行三点弯折工况下的优化。将优化所得的材料参数代入镁合金支架四点弯折仿真模型和扭转仿真模型进行计算。并分别将计算所得的“力-位移”曲线与测试曲线对比,验证仿真曲线与测试曲线是否一致。

测试曲线与仿真曲线存在较大差异

    图1 测试曲线与仿真曲线存在较大差异

1 有限元分析模型建立

    本例采用HyperMesh软件建立有限元模型。试件四点弯折有限元模型如图2所示。试件长51.4mm,宽10.2mm,厚0.45mm。仿真求解压头的“力-位移”曲线。

四点弯折工况有限元模型

    图2 四点弯折工况有限元模型

    1.1 网格与节点

    仿真模型中压头及支撑杆为刚体,试件所用网格类型及网格数目如表1所示。

    表1 四点弯折试件所用网格

四点弯折试件所用网格

    1.2 材料与属性

    试件材料为镁合金,密度为0.0018g/mm3,泊松比为0.28,弹性模量E=44.8GPa。

    1.3 边界条件的设置

    压头和支撑杆直径为3.0mm,压头下压距离为5.0mm。工况为四点弯折工况,压头、部件、支撑杆位置关系如图3所示。

压头、试件、支撑杆位置关系

    图3 压头、试件、支撑杆位置关系

 

责任编辑:程玥
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