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。可以把尺寸定義為變量,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??捎糜趽P(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。即本次采用的用來優(yōu)化揚(yáng)聲器盆架的方法。



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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)聲器盆架案例來說明,采用ansys做的。Comsol也能完成類似的優(yōu)化,不過為了優(yōu)化算法的通用性,參數(shù)設(shè)定會(huì)略繁瑣。


為簡化計(jì)算,取盆架未開窗的1/4模型

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網(wǎng)格需要盡可能密,盡可能規(guī)整


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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。




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最終的樣子



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優(yōu)化35%


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優(yōu)化20%


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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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