Chào mừng trở lại với phần tiếp theo của mẹo và thủ thuật NX.

Ở phần này sẽ tập trung vào Thiết kế Dựa trên Mô phỏng (Simulation Driven Design), bao gồm những cải tiến mới cho Topology Optimizer và Design Space Explorer. Sự kết hợp của hai sản phẩm này cho phép bạn tạo ra một bản sao kỹ thuật số toàn diện của mô hình 3D của bạn, đồng thời xác thực nhiều lựa chọn thiết kế một cách dễ dàng. Hãy cùng bắt đầu!

Thiết kế Dựa trên Mô phỏng

Nội dung trong bài viết này

Trình tối ưu hóa cấu trúc liên kết -Thiết kế Dựa trên Mô phỏng

Các tính năng mới với trình giải nghiệm

Một hệ thống hội tụ cải tiến và nhanh hơn

Chúng tôi đã lắng nghe ý kiến từ cộng đồng và thêm các tính năng quan trọng vào trình giải nghiệm Thiết kế Dựa trên Mô phỏng. Đầu tiên, chúng tôi đã triển khai một hệ thống vùng tin cậy (trust region) trong trình giải nghiệm, cho phép điều chỉnh giới hạn di chuyển cho bộ tối ưu hóa, đồng thời cho phép bạn sử dụng chiến lược khởi động lại (restart strategy) khi trình giải nghiệm gặp lỗi.

Điều này có ý nghĩa gì đối với bạn? Rõ ràng, quá trình hội tụ trong phân tích rung động đã được cải thiện đáng kể; các trường hợp kiểm tra của bạn bây giờ hội tụ trong ít hơn 200 vòng lặp, trong khi ràng buộc về Max Stress (căng thẳng tối đa) và Max Displacement (biến dạng tối đa) cũng sẽ hội tụ nhanh hơn.

Cải tiến khác của trình giải nghiệm liên quan đến chức năng material penalization (phạt vật liệu) trong NX

Chúng tôi đã làm việc và cập nhật hệ thống material penalization để có một phân bố từ 0-1 dần dần hơn. Chúng tôi đã tập trung vào việc giảm thiểu sự không liên tục trong không gian thiết kế/ các phần riêng biệt, tập trung vào các trường hợp kiểm tra với nhiều trường hợp phụ và nhiều tải trọng có sự khác biệt lớn về mức độ.

Multi subcase optimization convergence 1024x286 1
Multi subcase optimization convergence 1024x286 1 1

Ràng buộc sản xuất mới – Fill from Direction

Phản hồi tiếp tục từ người dùng đã cho thấy chức năng ràng buộc hình dạng mới là một điều cần thiết. Vì vậy, chúng tôi đã thêm tính năng Fill from Direction. Chức năng mới này có thể được sử dụng để áp đặt yêu cầu về quá trình gia công như khả năng đúc, nơi một bộ phận quan trọng là không “kẹt khuôn”. Hơn nữa, vật liệu chỉ có thể được thêm vào trong một khu vực bằng cách “lấp đầy” theo mỗi hướng từ một mặt phẳng cơ sở. Việc triển khai Fill from Direction vào hình học của bạn đặt nền tảng cho việc tối ưu hóa thiết kế lớn hơn để đáp ứng yêu cầu chức năng sớm hơn trong giai đoạn thiết kế.

Fill from Direction 1024x705 1

Tự động phát hiện các kết nối

Hãy xem một tính năng khác được thêm vào Topology Optimizer của chúng tôi. Chúng tôi đã tạo và phát triển khả năng tự động phát hiện kết nối; điều này có nghĩa là các kết nối hiện có giữa các vật thể trong cảnh quan và không gian thiết kế được phát hiện tự động. Bạn có thể sử dụng tính năng này cho kết nối mặt đối mặt và vật thể đối với nhau, đồng thời có khả năng chọn lựa các cặp tùy chọn để xem xét và tạo kết nối. Đây là một công cụ tuyệt vời để tự động giải quyết ràng buộc thiết kế phức tạp để giảm thiểu thời gian phát triển (hoặc thiết lập).

Auto detection of connections 1024x371 1

Design Space Explorer

Phương pháp SHERPA

“SHERPA sử dụng đồng thời nhiều chiến lược tìm kiếm và thích nghi với vấn đề khi nó tìm hiểu về không gian thiết kế. SHERPA yêu cầu ít lượt đánh giá mô hình hơn đáng kể, giúp tối ưu hóa thiết kế hơn và giảm thời gian thiết kế điều chỉnh trong vài ngày hoặc thậm chí là tuần!”

Với ý này, chúng ta hãy xem hai phương pháp khám phá chúng tôi đã thêm vào phiên bản này là gì trong Thiết kế Dựa trên Mô phỏng.

Phương pháp Weighted Sum of all Objectives (tổng trọng số của tất cả các mục tiêu)

Xem xét tất cả các mục tiêu và cung cấp các giải pháp dựa trên tổng trọng số của tất cả các mục tiêu đang được xem xét. Nếu tất cả các mục tiêu cải thiện hoặc tồi tệ hơn khi kết hợp, phương pháp này là cách tiếp cận tốt nhất để tìm ra giải pháp tối ưu. SHERPA học hiệu quả về không gian thiết kế và thích nghi để tìm kiếm hiệu quả trong một loạt không gian thiết kế, bất kể độ phức tạp.

Nghiên cứu sự đánh đổi nhiều mục tiêu (Multiple Objective Tradeoff Study)

là lựa chọn hoàn hảo khi làm việc trên một dự án có nhiều mục tiêu xung đột với nhau. Phương pháp này hoạt động rộng rãi tương tự như tổng trọng số của tất cả các mục tiêu nhưng có lợi thế xử lý nhiều mục tiêu độc lập với nhau. Nghiên cứu đánh đổi mục tiêu, hoặc ‘pareto optimization’, lựa chọn các thiết kế tối ưu dựa trên việc xem xét xem chúng vượt trội so với các thiết kế khác.

Tuy nhiên, nếu các mục tiêu xung đột với nhau (như trọng số và khả năng chịu tải), ta có thể khám phá các sự đánh đổi bằng cách sử dụng tùy chọn nghiên cứu tiếp theo là ‘Multiple Objective Tradeoff Study‘ (Nghiên cứu sự đánh đổi nhiều mục tiêu).

Các thiết kế khả thi mà hiện tại không bị vượt trội bởi bất kỳ thiết kế nào khác được xếp hạng ở vị trí đầu tiên. Các thiết kế còn lại được xếp hạng lại và những thiết kế không bị vượt trội bởi bất kỳ thiết kế nào khác trong nhóm đó được xếp hạng ở vị trí thứ hai. Quy trình này được lặp lại và tiếp tục như vậy. Bạn sẽ được cung cấp một danh sách được xếp hạng của các tùy chọn thiết kế, cho phép bạn xác định giải pháp phù hợp nhất cho nhu cầu của bạn, hoặc xem xét xem cần phải khám phá thêm.

Các phương pháp SHERPA là một công cụ quan trọng trong bất kỳ quy trình làm việc nào. Mục tiêu của việc cải tiến công cụ này là giúp đơn giản hóa công việc của bạn khi sử dụng NX, bất kể trình độ kinh nghiệm của bạn. Người không chuyên cũng có thể áp dụng tối ưu hóa tự động thành công lần đầu tiên sử dụng, trong khi cho phép tất cả người dùng tìm ra những giải pháp tốt hơn lần đầu tiên mà không cần phải lặp đi lặp lại hoặc xác định phương pháp tốt nhất để sử dụng.

Các đơn vị hỗ trợ thông qua các biểu thức, các lô vi phạm ràng buộc

Thiết kế Dựa trên Mô phỏng – Chúng tôi đã thêm các chức năng mới vào Design Space Explorer, cho phép bạn làm sạch và xác định chính xác hơn các phản hồi ràng buộc của bạn. Các phản hồi ràng buộc chứa các yếu tố hiệu suất giới hạn cho quá trình tìm kiếm. Chúng cho phép người dùng mã hóa các yêu cầu về sản phẩm để sau này có thể loại bỏ các thiết kế không đáp ứng yêu cầu này. Ví dụ, bạn có thể đang làm việc trên một cấu trúc sẽ chịu một lực nhất định, dẫn đến việc cấu trúc đó cần hỗ trợ x pound. NX cho phép bạn đặt nhiều giới hạn ràng buộc để loại bỏ các thiết kế không phù hợp, giúp bạn tiết kiệm thời gian bằng cách nhanh chóng xác định các thiết kế phù hợp nhất để triển khai. Bất cứ điều gì nằm ngoài ‘Phạm vi Chấp nhận’ sẽ được coi là lỗi và loại bỏ khỏi thiết kế.

Đồng thời, chúng tôi cũng đã thêm hỗ trợ đơn vị thông qua biểu thức trong Design Space Explorer. Điều này cho phép bạn áp dụng các đơn vị cho các biểu thức và giới hạn ràng buộc, giúp bạn làm việc với các đơn vị khác nhau và đảm bảo tính chính xác của kết quả và phản hồi trong quá trình thiết kế.

Ngoài ra, chúng tôi cung cấp biểu đồ vi phạm ràng buộc (Constraint violations plots), giúp bạn theo dõi và đánh giá sự vi phạm của các ràng buộc trong thiết kế. Biểu đồ này cho phép bạn xem trực quan các giá trị phản hồi của các ràng buộc và đánh giá xem các thiết kế có tuân thủ các ràng buộc hay không. Điều này giúp bạn nhanh chóng xác định các vấn đề và tối ưu hóa thiết kế để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu và ràng buộc đã đặt.

Kết luận

Và đó là kết thúc bài viết mới nhất về các tính năng mới trong NX cho phiên bản phát hành tháng 12 năm 2022! Như một bản tóm tắt, chúng tôi đã giới thiệu các cải tiến mới nhất cho Simulation Driven Design, với sự chú trọng đặc biệt vào Topology Optimizer và Design Space Explorer. Những tính năng mới này đã được phát triển với sự quan tâm đến người dùng, và chúng tôi hy vọng bạn có thể áp dụng những khả năng này vào quy trình làm việc của mình.

Nếu bạn thích bài viết này, tại sao bạn không tiếp tục hành trình của mình với NX…

Download và dùng thử miễn phí NX Student 2023