Nâng cao hiệu suất với 03 Tính năng ít người biết của Altair OptiStruct

Thiết kế, tối ưu hóa hệ thống hay kết cấu có thể là thách thức đối với rất nhiều kĩ sư hiện nay. Chúng tôi thường xuyên nhận được yêu cầu thiết kế đa nhiệm và đáp ứng được nhiều tiêu chí, mặc dù điều này khá rắc rối, hơn nữa, các thiết kế này lại thường lớn và phức tạp.

Phần mềm Altair OptiStruct có thể giải quyết những vấn đề trên nhưng phải sử dụng công cụ này một cách hợp lý và đúng mục đích. Trong bài viết này, PCB GraphTech sẽ giới thiệu đến bạn cách để nâng cao hiệu suất làm việc với chỉ 03 tính năng ít người biết tới trong Phần mềm Altair OptiStruct, bao gồm: Xác định các cặp tiếp xúc với công cụ “Component Contact”, Dùng RSM để tăng tốc tối ưu hóa, và Tùy chỉnh dữ liệu vật liệu “Material Data” với “User-defined Materials”.

Hy vọng bạn sẽ thấy những tính năng này hữu dụng trong công việc của mình. Giờ thì, bắt đầu thôi nào!

Có một cách để ta sử dụng Altair OptiStruct hiệu quả hơn, đó là tận dụng công cụ “Component Contact”. Công cụ này cho phép bạn định dạng cặp tiếp xúc giữa các chi tiết khác nhau trong mô hình, đặc biệt là khi phân tích bản vẽ và mô phỏng các điều kiện tiếp xúc. 

Để sử dụng được công cụ này, chọn “Component Contact” từ tệp “Tools”, sau đó chọn các chi tiết mà bạn muốn thêm vào các cặp tiếp xúc, cuối cùng là lựa chọn dạng tiếp xúc, ví dụ Bonded (dạng liên kết), Frictional (dạng ma sát), hoặc Sliding (dạng trượt).

Ví dụ: Khi muốn mô phỏng một mối ghép liên kết hoàn hảo với bu-lông và tấm kim loại, bạn có thể chọn dạng tiếp xúc Bonded. Khi muốn mô phỏng mối ghép có một chút ma sát giữa bu-lông và tấm kim loại, bạn có thể chọn dạng tiếp xúc Frictional.

Tính năng này cho phép bạn sử dụng phương pháp Phản hồi bề mặt (Response surface methodology – RSM) để tăng tốc quá trình tối ưu hóa. Nó có thể liên quan đến việc xây dựng một mô hình đại diện của hàm mục tiêu, giúp bạn nhanh chóng đánh giá nhiều thiết kế thay thế. 

Để sử dụng được tính năng này, bạn cần phải xác định được các biến thiết kế, hàm mục tiêu, giới hạn. Sau đó, chọn công cụ “Optimization Response Surface” từ tệp “Tools”. Chọn “Build Response Surface”.

Ví dụ: Để đánh giá các thiết kế tối ưu của một thanh dầm với các giá trị biến thiết kế khác nhau như chiều rộng, chiều cao, và chiều dài, bạn có thể đánh giá ảnh hưởng của việc thay đổi các giới hạn ứng suất tối đa trên bản thiết kế tối ưu, giúp tìm ra thiết kế tốt nhất.

Một trong những tính năng ít người biết tới nhưng lại rất quan trọng trong Phần mềm Altair OptiStruct đó là khả năng tùy chỉnh dữ liệu vật liệu bằng cách sử dụng tính năng "User Defined Materials". Tính năng này cho phép bạn định nghĩa các tính chất của vật liệu như khối lượng riêng, Mô đun ứng suất Young, hệ số Poisson, tính dẫn nhiệt, đặc biệt là khi mô phỏng các vật liệu không có sẵn trong thư viện vật liệu của OptiStruct.

Ví dụ: Mô phỏng trạng thái của một dạng hợp chất không có sẵn trong thư viện vật liệu của Altair OptiStruct. Hợp chất này bao gồm polymer gia cường sợi các-bon (Carbon fiber reinforced polymer – CFRP) sở hữu những tính chất khác với các vật liệu có sẵn trong thư viện vật liệu của OptiStruct.

Để sử dụng được tính năng “User Defined Materials”, trước hết bạn cần phải xác định tính chất vật liệu của hợp chất này, như là khối lượng riêng, mô đun ứng suất Young, hệ số Poisson, và khả năng dẫn nhiệt, từ thí nghiệm hoặc các nghiên cứu được công bố về vật liệu CFRP. Tiếp đó sử dụng tính năng “User Defined Materials” của Altair OptiStruct để tạo, đưa dữ liệu, tính chất tùy biến vào, nhằm xác định các tính chất vật liệu đã được tạo trước đó trong bộ dữ liệu CFRP. 

Tóm lại, khi sử dụng những kĩ năng nâng cao này, bạn có thể hiểu sâu sắc hơn về cách thiết kế trong các điều kiện khác nhau và có đủ thông tin để đưa ra được các quyết định tốt hơn.

Hãy trải nghiệm thử những tính năng này và chia sẻ ý kiến của bạn nhé.