一种结构可靠性优化设计系统的制作方法

文档序号:21931704发布日期:2020-08-21 14:57阅读:406来源:国知局

本发明涉及结构可靠性分析领域,具体涉及一种结构可靠性优化设计系统。



背景技术:

结构可靠性是指在规定的使用条件和环境下,在给定的使用寿命期间,结构有效地承受载和耐受环境而正常工作的能力。

实际工程中,材料参数、形状尺寸、边界条件以及载荷等不确定性因素的耦合作用,可能对结构或产品的性能造成很大影响,因此,在设计阶段有效度量和控制各设计参数对保证产品质量和可靠性十分的重要。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种结构可靠性优化设计系统,可以实现产品可靠性的分析以及设计参数的优化。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种结构可靠性优化设计系统,包括:

机械三维参数化模型构建模块,基于workbench构建机械三维参数化模型;

虚拟作动器,用于驱动参数变化的,与机械三维参数化模型构建模块中的各元素建立关系后,可以在指定的范围内对参数进行变动,从而可以驱动unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块针对不同的参数进行计算求解;

目标参数模块,为插设在机械三维参数化模型中的逻辑单元,用于直接获取unipass、ansys有限元分析软件和doe实验模块分析的结果;

优化设计模块,用于输入可以分解为设计变量、设计目标和设计约束的设计要求,在unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块中相关元素有着直接或间接的对应关系;

优化设计模块驱动虚拟作动器循环执行unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块,将分析结果反馈给目标参数模块,所述目标参数模块自动显示结果。

进一步地,所述虚拟作动器包括虚拟单元作动器、虚拟特性作动器和虚拟载荷作动器。

进一步地,还包括:数据挖掘模块,用于通过预设的算法从机械设计稿(三维图纸)中提取目标设计参数,所述虚拟作动器可根据目标设计参数实现机械三维参数化模型中的各元素的驱动。

进一步地,还包括:

监控模块,用于通过脚本录制的方式实现整个系统运行数据的录制,通过脚本回放可以实现系统运行过程的回放。

进一步地,还包括:

目标参数汇总模块,用于通过数据挖掘模块挖掘每一次的分析结果,即目标参数,并以excel表格的形式进行汇总。

进一步地,所述excel表格包括输入的设计要求、对应的分析算法以及对应的目标参数。

进一步地,表格中每一个分析算法上设一超链接,通过点击该超链接可直接进入对应的脚本数据储存库。

本发明具有以下有益效果:

大大的提升了产品结构可靠性分析与优化的整体效率:通过虚拟作动器和目标参数模块的定义,可以直接驱动unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块,得到分析结果,数据的传递在系统内部,从而可以大大提高数据的分析效率;具有更高的数据一致性:数据在系统内部作为一个整体体系存在,减少了导入/导出可能引入的出错机率;实现了分析数据的自动整理以及分析过程的可视化回放,从而便于用户后续对数据的调用。

附图说明

图1为本发明实施例一种结构可靠性优化设计系统的系统框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示,本发明实施例提供了一种结构可靠性优化设计系统,包括:

机械三维参数化模型构建模块,基于workbench构建机械三维参数化模型;

虚拟作动器,用于驱动参数变化的,与机械三维参数化模型构建模块中的各元素建立关系后,可以在指定的范围内对参数进行变动,从而可以驱动unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块针对不同的参数进行计算求解;所述虚拟作动器包括虚拟单元作动器、虚拟特性作动器和虚拟载荷作动器;

目标参数模块,为插设在机械三维参数化模型中的逻辑单元,用于直接获取unipass、ansys有限元分析软件和doe实验模块分析的结果;

优化设计模块,用于输入可以分解为设计变量、设计目标和设计约束的设计要求,在unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块中相关元素有着直接或间接的对应关系;

优化设计模块驱动虚拟作动器循环执行unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块,将分析结果反馈给目标参数模块,所述目标参数模块自动显示结果。

数据挖掘模块,用于通过预设的算法从机械设计稿中提取目标设计参数,所述虚拟作动器可根据目标设计参数实现机械三维参数化模型中的各元素的驱动。

监控模块,用于通过脚本录制的方式实现整个系统运行数据的录制,通过脚本回放可以实现系统运行过程的回放。

目标参数汇总模块,用于通过数据挖掘模块挖掘每一次的分析结果,即目标参数,并以excel表格的形式进行汇总。所述excel表格包括输入的设计要求、对应的分析算法以及对应的目标参数。表格中每一个分析算法上设一超链接,通过点击该超链接可直接进入对应的脚本数据储存库;

中央处理器模块,用于协调上述模块工作。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,

本技术:
的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。



技术特征:

1.一种结构可靠性优化设计系统,其特征在于:包括:

机械三维参数化模型构建模块,基于workbench构建机械三维参数化模型;

虚拟作动器,用于驱动参数变化的,与机械三维参数化模型构建模块中的各元素建立关系后,可以在指定的范围内对参数进行变动,从而可以驱动unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块针对不同的参数进行计算求解;

目标参数模块,为插设在机械三维参数化模型中的逻辑单元,用于直接获取unipass、ansys有限元分析软件和doe实验模块分析的结果;

优化设计模块,用于输入可以分解为设计变量、设计目标和设计约束的设计要求,在unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块中相关元素有着直接或间接的对应关系;

优化设计模块驱动虚拟作动器循环执行unipass、ansys有限元分析软件、doe实验模块,将分析结果反馈给目标参数模块,所述目标参数模块自动显示结果。

2.如权利要求1所述的一种结构可靠性优化设计系统,其特征在于:所述虚拟作动器包括虚拟单元作动器、虚拟特性作动器和虚拟载荷作动器。

3.如权利要求1所述的一种结构可靠性优化设计系统,其特征在于:数据挖掘模块,用于通过预设的算法从机械设计稿中提取目标设计参数,所述虚拟作动器可根据目标设计参数实现机械三维参数化模型中的各元素的驱动。

4.如权利要求1所述的一种结构可靠性优化设计系统,其特征在于:还包括:

监控模块,用于通过脚本录制的方式实现整个系统运行数据的录制,通过脚本回放可以实现系统运行过程的回放。

5.如权利要求1所述的一种结构可靠性优化设计系统,其特征在于:还包括:

目标参数汇总模块,用于通过数据挖掘模块挖掘每一次的分析结果,即目标参数,并以excel表格的形式进行汇总。

6.如权利要求5所述的一种结构可靠性优化设计系统,其特征在于:所述excel表格包括输入的设计要求、对应的分析算法以及对应的目标参数。

7.如权利要求6所述的一种结构可靠性优化设计系统,其特征在于:表格中每一个分析算法上设一超链接,通过点击该超链接可直接进入对应的脚本数据储存库。


技术总结
本发明公开了一种结构可靠性优化设计系统,包括机械三维参数化模型构建模块,基于Workbench构建机械三维参数化模型;虚拟作动器,与机械三维参数化模型构建模块中的各元素建立关系后,可以在指定的范围内对参数进行变动,从而驱动UNIPASS、ANSYS有限元分析软件、DOE实验模块针对不同的参数进行计算求解;目标参数模块,为插设在机械三维参数化模型中的逻辑单元,用于直接获取分析的结果;优化设计模块驱动虚拟作动器循环执行UNIPASS、ANSYS有限元分析软件、DOE实验模块,目标参数模块自动显示结果。本发明大大的提升了产品结构可靠性分析与优化的整体效率。

技术研发人员:冯昕宇;祝锡晶;黎相孟;叶林征;李婧;蔡展鹏
受保护的技术使用者:中北大学
技术研发日:2020.05.14
技术公布日:2020.08.21
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