CAD 모델을이용한 · 2018-09-21 · CAD 모델을이용한Parametric...

CAD 모델을이용한Parametric FE모델링및다중목적최적화

김한구

CAD Parameter Multi-Objective Optimization using SimLab-HyperStudy

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

배경

✓ FE모델을이용한 Shape 최적화시 Morphing에따른 Shape생성제약발생

✓Morphing에따른요소품질저하및에러발생

✓Morphing 생성시간이오래걸리고복잡함

해결책

✓CAD의 Parameter를활용한최적화

Direct Parameterization

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

Simlab?

✓CAD를 Direct로 Import하여 Creo / Catia의 Parameter를활용가능

✓ Parameter수정을통한 Geometry수정및Meshing

✓자체적인 DOE수행가능

with HyperStudy!

✓ Simlab과연계가능

✓DOE/FIT/Optimization 가능

✓간단한 Scripts를통한인풋구성및최적화

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

run analysis- normal mode- linear static

Optimization handling (DOE / Optimization – DVs are CAD parameters)

Input:

• Geometry with CAD parameters

• Simlab Script

Meshing & model setup per script

Based on CAD parameter Automatic modification of CAD parameters

Simlabscript

Restart Meshing & model set up with modified

parameters

HyperStudy process

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

Simlab Direct Import

✓Creo / Catia 등 CAD에서정의한 Parameter를바로 Import

✓Regenerate geometry in Simlab

56mm

24mm

21mm

Diameter 1

Diameter 2

Thinckness

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

Automation Script

✓Recording Simlab

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

HyperStudy 최적화문제 정의

✓설계변수: Shank T1, Shank T2, Shank Height, Conrod Width from CAD Parameter

✓반응값: mass, 1st mode, Max stress on Shank

✓구속함수: mass, 1st mode

✓목적함수: min stress

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

HyperStudy Set-up

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

HyperStudy Set-up

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

HyperStudy 최적화

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

HyperStudy 최적화

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

HyperStudy 최적화

• Base Line Design

- Mass = 107 g

- Mode 1 = 1731 Hz

- Max. stress = 193 MPa

• Optimized Design

- Mass = 110g

- Mode 1 = 2031 Hz

- max. stress = 67 MPa

• Tunned Mode 1 improve 17%• Stress reduction 65 %

CAD 모델을이용한 Parametric FE모델링및다중목적최적화

결론

✓ Morphing 시간절약

✓ Shape최적화시발생하는요소에러방지

✓ 정확한치수제공가능