[4CHaUI] Các kiến thức liên quan đến CAE

[Dương Trần]

Qui trình thiết kế theo hướng CAE


Qui trình thiết kế theo hướng CAE có những tác động đáng kể đến nhiều lĩnh vực trong công nghiệp như hàng không vũ trụ, xe hơi, y-sinh học, tâm lý khách hàng, hàng hải, điện tử,… trong nhiều năm gần đây. Có nhiều lý do để giải thích cho điều này. Tuy nhiên, nổi bật trong số đó là:

+ Thiết kế theo hướng CAE cung cấp ý tưởng và thiết kế mới
+ Sản phẩm tạo ra có chất lượng tốt hơn
+Thiết kế nhanh hơn

Trong ngữ cảnh khác, mô phỏng tiết kiệm thời gian, giảm các loại chi phí sản xuất, tăng cường hiệu quả cạnh tranh của doanh nghiệp.
Trong khi thực hiện phân tích, người ta thường hướng đến tối ưu thiết kế, nhưng phương pháp và công cụ được sử dụng để đạt các kết quả tối ưu thường xuyên thay đổi.

Ở nhiều nơi, phương thức thiết kế là “trial and error”, tạm dịch là “thử, sai, rồi sửa” là một quá trình dựa vào các lựa chọn từ tiêu chí ban đầu, rồi sau đó vừa làm vừa sửa. Qui trình này đã trở nên không còn phù hợp ở thời điểm hiện tại vì rất nhiều lý do.

Hiện nay, tối ưu hóa số học (bằng các phương pháp số) đã được áp dụng để tìm kiếm và xác định thiết kế tối ưu. Với cách tiếp cận dưới đây (từ Altair), bước tối ưu hóa “Concept” được thực hiện ngay từ giai đoạn ban đầu khi mang đến những quan điểm thiết kế mới.
Qui trình đề xuất của phương pháp thiết kế theo hướng CAE (tối ưu CAE) được cho như sau:

1. Xác định không gian thiết kế lớn nhât có thể có (Ví dụ 1 cái gân trợ lực có hình tam giác đặc)
2. Thực hiện việc chia lưới cho kết cấu (Có hai phần cần làm rõ: 1. Là design – những phần có thể tối ưu hóa; 2. Là phần non-design – những phần bị tác dụng lực, có liên kết…)
3. Xác định các đặc tính vật liệu
4. Thiết lập các đặc tính tải trọng và các ràng buộc
5. Xác định mục tiêu tối ưu hóa