Конечно-элементное моделирование и оптимизация щелевого фильтроэлемента презентация

А.
Руководитель: Карпенко А. П.

щелевого фильтра

Разработка программного обеспечения, позволяющего управлять моделью, а также управлять вычислительным экспериментом в средах инженерного анализа SolidWorks Simulation и ANSYS

Построение адекватной конечно-элементной модели фильтра

Оптимизация геометрии фильтроэлемента

обработка
Метод деформирующего резания

2) Получаемые физико-техническими методами обработки

Электрохимическая обработка
Лазерная обработка

3) Сборные

Тканные
Плотно намотанные
Сварные

длина необработанной части фильтра

угол наклона винтовой линии рядов щелей, град

шаг щелей, мм

радиус вращения инструмента, мм


Допустимая область значений варьируемых параметров

нарезанной части поверхности фильтра


Жесткость фильтра - раскрытие щелей в результате растяжения фильтра осевой силой, приложенной к одному из торцов фильтроэлемента при закреплении другого торца


Прочность фильтра - максимальное напряжение, возникающее в материале фильтра при фиксированном перепаде давлений

параметров

- векторный критерий оптимальности

были созданы при помощи массивов, управляемых кривой
Параметризация выполнена на основе известных математических зависимостей

в среде SolidWorks Simulation

Реализовано с использованием API SolidWorks

Язык разработки - С#

максимальная длина ребра КЭ принимается равной 1 мм.

решению однокритериальной задачи глобальной условной оптимизации

МКО–задача сводится к задаче отыскания вектора такого что

- функция предпочтений ЛПР

Для аппроксимации функции предпочтений в программе PREF использован многослойный персептрон с семью нейронами в скрытом слое.

В качестве метода глобальной условной оптимизации использован метод мультистарта в комбинации с прямым методом многомерной локальной условной оптимизации Constrained Optimization BY Linear Approximations

вращения инструмента

Живое сечение
Жесткость фильтра
Прочность фильтра

(CCD)
Box-Behnken Design
Sparse Grid Initialization
Latin Hypercube Sampling Design (LHS)
Optimal Space-Filling Design (OSF)

2) Методы построения метамодели

Full 2nd-Order Polynomial
Kriging
Non-Parametric Regression
Neural Network
Sparse Grid

модель щелевого фильтроэлемента в среде SolidWorks

Разработано программное приложение для проведения экспериментов в среде SolidWorks

Выполнено исследование по выбору адекватной конечно-элементной сетки в среде SolidWorks

Решена задача трехкритериальной оптимизации геометрии фильтра с использованием приложения PREF

Выполнен выбор конечно-элементной сетки в среде ANSYS Workbench

Рассмотрена техника метамоделирования при решении задач многокритериальной оптимизации

В среде ANSYS решена задача трёхкритериальной оптимизации фильтра с использованием технологии метамоделирования

Произведен расчет трудоемкости и затрат выполнения проекта

Проведён анализ вредных факторов при работе с ПЭВМ