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Estudios de Topología
Utilice un estudio de topología para explorar iteraciones de diseño de un componente que satisfagan un objetivo de optimización determinado y restricciones geométricas.
Disponible en SOLIDWORKS Simulation Professional y SOLIDWORKS Simulation Premium.
El estudio de topología realiza una optimización de la topología no paramétrica de las piezas. A partir de un espacio de diseño máximo (que representa el tamaño máximo permitido para un componente), y considerando todas las cargas, sujeciones y restricciones de fabricación aplicadas, la optimización de la topología busca una nueva implantación de materiales dentro de los límites de la geometría máxima permitida mediante la redistribución del material. El componente optimizado cumple todos los requisitos mecánicos y de fabricación requeridos.
Por ejemplo, puede optimizar la pieza de un mecanismo de apertura de capó, como se muestra en la siguiente imagen en azul, en términos de resistencia y peso (imagen cortesía de Ring Brothers LLC).
Con un estudio de topología, puede establecer un objetivo de diseño para encontrar la mayor rigidez al cociente de peso, minimizar la masa o reducir el desplazamiento máximo de un componente.
Además del objetivo de optimización, puede definir restricciones de diseño para asegurarse de que se cumplan las propiedades mecánicas necesarias, como la desviación máxima, el porcentaje de masa eliminada y los procesos de fabricación. Para realizar el estudio de topología correctamente, la propuesta de diseño que se alcance con el proceso de optimización iterativo debe cumplir todos los requisitos estructurales y de fabricación introducidos.
En el PropertyManager Estudio, seleccione Estudio de topología.
Para configurar un estudio de topología, debe definir:
Modelo de tamaño máximo | Seleccione un sólido único para llevar a cabo la optimización de la topología. La geometría inicial del cuerpo se indica como el modelo de tamaño máximo. |
Un objetivo | El objetivo de optimización conduce la formulación matemática del algoritmo de optimización. En un gestor de topología, haga clic con el botón derecho del ratón en Objetivos y restricciones. En el PropertyManager Objetivos y restricciones, seleccione uno de los objetivos de optimización: Mayor rigidez al cociente de peso, Minimizar masa o Minimizar desplazamiento máximo. Cuando se selecciona Mayor rigidez al cociente de peso, el algoritmo trata de minimizar el cumplimiento global del modelo, que es una medida de la flexibilidad general (recíproco de la rigidez). El cumplimiento viene definido por la suma de energía de todos los elementos. |
Restricciones | Las restricciones limitan las soluciones de espacio de diseño. Aplican límites a: porcentaje de masa que se va a eliminar, objetivos de rendimiento de las tensiones (FOS), desplazamientos o frecuencias propias observados en su modelo. Puede definir las restricciones de optimización en el PropertyManager Objetivos y restricciones. La interfaz de usuario filtra el tipo de restricciones que puede aplicar en función del objetivo que ha seleccionado. |
Regiones conservadas | Se trata de regiones de su modelo que se han excluido del proceso de optimización y se conservan en la forma final. Las entidades geométricas en las que aplica las cargas y las sujeciones se conservan de manera predeterminada. Para seleccionar qué regiones excluir de la optimización, vaya a . Para seleccionar caras adicionales para conservarlas, haga clic con el botón derecho del ratón en Control de fabricación y seleccione Agregar región conservada. |
Controles de fabricación | Las restricciones geométricas impuestas por los procesos de fabricación garantizan que la pieza optimizada se pueda fabricar. Haga clic con el botón derecho en Control de fabricación y defina los controles requeridos, como Dirección de desmoldeo, Control de grosor o Control de simetría. En el PropertyManager Dirección de desmoldeo, puede aplicar una restricción de estampación para crear taladros en el espesor de una pieza. Con el Control de simetría, aplica media, un cuarto o un octavo de simetría a la forma optimizada del componente. |
En función de la configuración del objetivo de optimización, los controles de fabricación, la malla, las cargas y las condiciones de contorno, el proceso de optimización genera un diseño aceptable que deriva del espacio de diseño máximo inicial.