Многокритериальная_оптимизация_Fidesys_v5

1.

Оптимизация работы
предприятия по
проектированию дуги
безопасности спецтехники на
основе цифровой нити данных
УМКАматериалы, Fidesys и
Александр Васильевич Кривцов
IOSO
Ведущий
инженер по направлению CFD
АО «МЦД»
Alexander.Krivtsov@digitaltwin.ru
Дарья Александровна Рузанова
Ведущий инженер по направлению прочности
ООО «УМКАаддитех»
Daria.Ruzanova@umkatech.ru
UMKATECH.RU

2. Содержание

• Актуальность
• Демонстрация применения
‐ Шаг 1. Выбор кандидатов на материал изделия
‐ Шаг 2. Настройки CAE модели
‐ Шаг 3. Оптимизационные расчёты
• Использование результатов оптимизации для создания AI
моделей. Применение ПО УМКАсинтекс в работе тендерного
отдела предприятия
2
ООО «УМКАаддитех»

3. Актуальность

Роль выбора материала в проектировании и
модернизации
• Фундамент начального этапа: Выбор физико-механических свойств сплава
определяет вектор всего дальнейшего проектирования, геометрию и
закладывает верхнюю границу эффективности изделия.
• Преодоление ограничений параметрической оптимизации: Изменение только
геометрических параметров (толщины, сечения) без выбора материала не
позволяет выйти на оптимальные показатели безопасности, массы и
стоимости.
• Многокритериальное сито: На пре-проектировании материал исследуется как
комплексная система взаимосвязанных факторов:
‐
‐
‐
‐
Конструкционная прочность (сопротивление смятию);
Пластичность (способность демпфировать удар без разрушения);
Поглощение энергии (вязкость разрушения в сложных условиях);
Экономика (базовая стоимость, доступность сортамента и технологичность).
• Цифровая интеграция: Переход от экспертных догадок к сквозной цифровой
прослеживаемости данных — от свойств в БД к конечно-элементному анализу
и автоматизированной оптимизации.
4
ООО «УМКАаддитех»

4. Роль выбора материала в проектировании и модернизации

Демонстрация применения
UMKATECH.RU

5. Сквозная оптимизация в связке УМКАМатериалы, Fidesys и IOSO

Разработка дуги безопасности для
спецтехники (ROPS)
• Конструктивное исполнение: Сварная пространственная рама
прямоугольного сечения замкнутого контура. Конструкция имеет
фланцевые соединения.
• Расчетные схемы нагружения (ISO 3471):
FOX
FOY
Боковая (Foy) —
восприятие бокового
удара
Продольная (Fox) —
имитация
опрокидывания вдоль
оси движения
FOZ
Вертикальная (Foz) —
статическая масса
перевернувшейся
техники.
• Инженерная задача: Подбор оптимального профиля, толщины стенок и материального исполнения
для нескольких линеек техники.
7
ООО «УМКАаддитех»

6.

Планирование многокритериальной
оптимизации
• ПО УМКАМатериалы:
• CAE Fidesys:
• Оптимизация IOSO
1) Определение множества
материалов;
1) Импорт материалов-кандидатов из
ПО УМКАМатериалы
2) Сужение поиска области
материалов
2) Формирование CAE модели
конструкции;
3) Определение материаловкандидатов
3) Определение необходимых численных
значений для интересующих
параметров:
‐ Масса конструкции;
‐ Уровень максимальных
эквивалентных напряжений при
продольном нагружении;
‐ Уровень максимальных
эквивалентных напряжений при
боковом нагружении;
‐ Уровень максимальных
эквивалентных напряжений при
вертикальном нагружении;
1)Варьируемыми параметрами
являются механические
свойства материала детали и
толщина листов и параметры
профиля сечения балок
4) Экспорт материаловкандидатов для
расчёта/проектирования
конструкции
8
ООО «УМКАаддитех»

7. Разработка дуги безопасности для спецтехники (ROPS)

Шаг 1. Выбор материаловкандидатов
UMKATECH.RU

8. Планирование многокритериальной оптимизации

Многокритериальный выбор (Beta).
Функционал
4)
3)
1)
2)
ООО «УМКАаддитех»
5)
• 1) Дерево папок
материалов;
• 2) Выбор
характеристик
для отображения
по осям;
• 3) График
отображения;
• 4) Строка поиска
по дереву;
• 5) Кнопка
обновления и
сброса;
12

9. Разработка дуги безопасности для спецтехники (ROPS)

Многокритериальный выбор (Beta).
Функционал
4)
1)
3)
2)
ООО «УМКАаддитех»
• 1)
Выбранные
материалы
на
графике;
• 2) Список выбранных
материалов;
• 3)
Подпись
материала;
• 4) Строка поиска по
списку выбранного.
13

10. Планирование многокритериальной оптимизации

Выбор материалов-кандидатов
• Валидация и выбор низколегированных сталей
(Базовая линейка ROPS)
• Инструмент инженера: Интерактивный подбор в
ПО «УМКАМатериалы» среди конструкционных
сталей повышенной прочности.
• Рекомендуемый диапазон текучести (