CAE软件 / CAE software

Tosca 成为SIMULIA Portfolio的一部分

现在支持扩展标示许可证

• Tosca Structure 和Tosca Fluid 都可以支持SIMULIA扩展标示的许可证

       --支持大多数的 flexible 许可

       --一个许可证可支持大多数的SIMULIA产品

             --Abaqus (包括/Standard, /Explicit, /CFD)

             --fe-safe

             --Isight, Tosca Structure, Tosca Fluid

• 使用图形用户界面进行优化分析

        --可能需要单独许可证

SIMULIA Tosca 优化模块

Tosca Fluid 

Topology optimization-driven design concepts for fluid flow sustems

现在是SIMULIA Portfolio的一部分，可以使用via Extended Tokens!

可以使用Fluent或者 STAR-CCM+作为流体求解器

优化设计对象-管道流动

使用Fluent或者 STAR-CCM+进行分流器的计算流体优化

Tosca Structure

结构优化的目标主要针对：轻量化、刚度和零件（组合件）的耐久性

Tosca Structure 8.0 and 8.1概述

Tosca Structure用户界面

Abaqus/CAE中的优化模块

Tosca和FEA的集成图形用户界面

Abaqus/CAE中的Tosca优化流程

详细的优化后处理

Abaqus/CAE中的优化模块

Tosca和FEA的集成图形用户界面

        • 优化任务的生成

        • Abaqus/CAE的直观

        • 与Abaqus/Standard的3D模型实现交互

        • 支持拓扑优化、尺寸优化和形状优化

Abaqus/CAE中可以使用许可证，简单地使用Tosca

一、尺寸优化

1.重量—影响舒适性和环境效应

无参的尺寸评估

• 优化钣金的厚度，以得出最佳的静态与动态特性

• 可应用百万级的设计变量进行优化分析

• 可考虑加工工艺约束

• 壳单元的厚度整合为统一的设计变量

2.尺寸优化

技术细节

应用实例：白车身

初始重量：    329kg

优化减重：      49kg

最终重量：    280kg

• 整体刚度保持不变！

二、简化刚度优化——应用在拓扑优化和尺寸优化中，使用新的能量_刚度_测量法

1.简化强度优化

新的能量刚度测量方法

①挑战 

• 结合静载荷位移的刚度优化

• 柔度方法在这种情况中是复杂的-甚至是错误的

•  柔度最大 vs.最小

②解决方法 

• 新的能量和刚度测量方法（ENERGY_STIFF_MEASURE）

• 最小能量刚度方法

  --总是导致刚度最大！

  --但是这个词本身没有物理意义

新版本：可以更简单地考虑温度载荷作用

• 能量刚度测量法现在支持温度载荷 

  --温度场需独立于材料分配

•能量刚度测量法可以考虑的因素有：

  --外部载荷

  --制定的位移

  --温度载荷

三、拓扑优化——改进了针对高度非线性模型的软删除算法

1.高度非线性模型的优化

挑战

• 在进行大型几何非线性模型时，可能导致计算失效 

  --低密度单元产生了高度扭曲

  --迭代不收敛

• 软体删除方法：

  --在计算过程中，

移除那些低密度产生高扭曲的单元

2.软体删除算法的优势

3.高度非线性模型的优化

解决方法：软体删除算法

• 删除那些在计算中不会导致刚度变化的单元

  --低密度单元产生了高度扭曲

  --单元的大变形不会导致计算的终止

• 新方法：

• 推荐在开始使用 参数 AGGRESSIVE 

  --filter radius取0.0；相对密度阀值取0.02

四、结构优化中的耐久分析——使用Tosca Structure与fe-safe 联合模拟

1.典型的产品研发流程

2.Tosca Structure.durability: 基于fe-safe的新接口

使用形状优化实现fesafe疲劳分析

• 将fesafe集成在形状优化中

  --疲劳分析需要再命令行使用stlx文件

• 疲劳的结果作为形状优化中的设计目标

• 形状优化支持耐久分析只在以下环境中可行

  --Tosca ANSA 联合环境

  --Tosca GUI界面

五、总结： Tosca Optimization Suite

• Tosca Structure 支持Abaqus/CAE的优化模块

• Tosca Structure 可实现拓扑优化、尺寸优化、形状优化和条纹优化

• Tosca Fluid 现在可以延长使用

• 可搭建形状优化与fe-safe的联合仿真

• 很多技术得到增强 :

求解非线性问题、显著的性能提升和针对复合加载问题的简化刚度优化