揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化
2017-03-01 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
一、前言
結(jié)構(gòu)優(yōu)化是仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念的一個(gè)發(fā)展方向。 從力學(xué)原理出發(fā),借助優(yōu)化方法,通過(guò)優(yōu)選材料分布方式、結(jié)構(gòu)構(gòu)型、構(gòu)件尺寸等途徑,幫助設(shè)計(jì)人員從眾多可能設(shè)計(jì)中獲得最優(yōu)的結(jié)構(gòu)形式。
二、各種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化:根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),參考現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)或仿真對(duì)比不同方案。
尺寸優(yōu)化:根據(jù)給定的設(shè)計(jì)目標(biāo)和約束,確定結(jié)構(gòu)參數(shù)的具體值的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法??梢园殉叽缍x為變量,進(jìn)行參數(shù)化掃描,看哪種尺寸得到的結(jié)果最符合要求。
形狀優(yōu)化:根據(jù)給定的性能指標(biāo)和約束條件,確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的邊界形狀或者內(nèi)部幾何形狀的設(shè)計(jì)方法。可用于揚(yáng)聲器音盆母線設(shè)計(jì)優(yōu)化。
拓?fù)鋬?yōu)化:根據(jù)給定的設(shè)計(jì)目標(biāo)和約束,進(jìn)行最優(yōu)材料分布的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。即本次采用的用來(lái)優(yōu)化揚(yáng)聲器盆架的方法。
![揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化ansys分析圖片1](http://m.09bigdata.com/i/g/00/00b543199a3c2d5b8dd773a944bf026cr.jpg)
三、揚(yáng)聲器盆架優(yōu)化實(shí)例
下面拿一個(gè)實(shí)際的揚(yáng)聲器盆架案例來(lái)說(shuō)明,采用ansys做的。Comsol也能完成類似的優(yōu)化,不過(guò)為了優(yōu)化算法的通用性,參數(shù)設(shè)定會(huì)略繁瑣。
為簡(jiǎn)化計(jì)算,取盆架未開(kāi)窗的1/4模型
![揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化ansys培訓(xùn)課程圖片2](http://m.09bigdata.com/i/g/83/83160918f0cdfe8f0ae29c2d6d18f7e1r.png)
網(wǎng)格需要盡可能密,盡可能規(guī)整
![揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化ansys培訓(xùn)課程圖片3](http://m.09bigdata.com/i/g/3d/3df7fe3e632dcb0e04df5966a63383f5r.jpg)
下圖是優(yōu)化50%的計(jì)算結(jié)果。紅色部分是建議去掉挖空的部分。
![揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化ansys培訓(xùn)課程圖片4](http://m.09bigdata.com/i/g/e9/e9e00ebfabcc423bbd2b04737c0a746ar.jpg)
最終的樣子
![揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化ansys培訓(xùn)課程圖片5](http://m.09bigdata.com/i/g/36/361bad724a9f20741736a2110c31f732r.png)
優(yōu)化35%
![揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化ansys培訓(xùn)的效果圖片6](http://m.09bigdata.com/i/g/3d/3debab9c92951d4b30349fd3634e591br.png)
優(yōu)化20%
![揚(yáng)聲器仿真高階應(yīng)用|揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化ansys培訓(xùn)的效果圖片7](http://m.09bigdata.com/i/g/e3/e3ba905435466c34238b2a2774e00989r.jpg)
優(yōu)化后的結(jié)果圖導(dǎo)出的方法,具體操作步驟可以自行網(wǎng)上搜索。
可以據(jù)此進(jìn)行揚(yáng)聲器盆架設(shè)計(jì)的優(yōu)化。在保證足夠的透氣前提下,能盡可能的保證其強(qiáng)度最高。
需要注意的是具體的優(yōu)化形狀和盆架本身尺寸和材料相關(guān),并非通用模型。
利用拓?fù)鋬?yōu)化的盆架的結(jié)構(gòu)應(yīng)該能對(duì)盆架設(shè)計(jì)的形狀有參考指導(dǎo)和啟發(fā)意義,而不拘泥局限于常規(guī)的結(jié)構(gòu)。
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