1 概述

    在整個CAE分析流程中，工程師的工作量主要集中在對模型的前處理和對結(jié)果的后處理上。對于同一類產(chǎn)品的分析，前后處理工作涉及大量重復(fù)性操作。這些重復(fù)性工作不僅耗費時間，而且可能由于人為因素而產(chǎn)生遺漏和錯誤。采用合適的工具，編寫自動化程序來完成這些重復(fù)性工作，可以大大減少分析工程師的工作量，并且避免錯誤操作。

    Altair HyperWorks是一個高度開放性的CAE平臺，用戶根據(jù)自己的需求可以有多種途徑編制自動化程序, Process Manager 便是途徑之一。Process Manager是以流程樹的形式被HyperWorks各種軟件調(diào)用的工具宏，其功能是固定和簡化整個操作流程。Altair公司開發(fā)了專門的軟件Process Studio供用戶編制Process Manager。

    本文將介紹大陸集團用于制動器系統(tǒng)壓力容積拓撲優(yōu)化而編制的Process Manager。

2 制動器系統(tǒng)壓力容積拓撲優(yōu)化分析簡介

    大陸集團是目前世界上最大的汽車制動系統(tǒng)供應(yīng)商之一，對制動系統(tǒng)的開發(fā)已建立起全面的能力，能夠?qū)χ苿酉到y(tǒng)的各種部件進行不同類型的分析，如結(jié)構(gòu)計算，模態(tài)分析，熱分析，拓撲優(yōu)化等。

    制動器的壓力容積是指制動時由于制動器受力變形引起的制動液補液量，它體現(xiàn)了制動系統(tǒng)的剛度，是制動器設(shè)計中重點考慮的對象之一。制動器系統(tǒng)壓力容積拓撲優(yōu)化是指，以制動系統(tǒng)的壓力容積為優(yōu)化目標(biāo)，對制動器殼體的最大設(shè)計模型進行拓撲優(yōu)化，得到質(zhì)量最小或者符合質(zhì)量要求的制動器殼體模型。優(yōu)化過程包括以下步驟：

    (1). 計算殼體最大設(shè)計模型的系統(tǒng)壓力容積值，并提取出接觸壓力結(jié)果作為優(yōu)化時的載荷邊界條件；

    (2). 用Altair OptiStruct 對最大殼體進行單個零件分析，得出約束反力；

    (3). 用Altair OptiStruct 對最大殼體進行拓撲優(yōu)化。并查看結(jié)果。

    (4). 計算優(yōu)化后模型的壓力容積值。

    本文所介紹的Process Manager涵蓋第(2), (3)步的前后處理工作。

3 Process Manager在制動器拓撲優(yōu)化過程中的應(yīng)用

    程序首先將第(1)步中的計算模型導(dǎo)入到HyperMesh中，對模型進行清理，因為只需對殼體進行優(yōu)化，所以要刪除其余所有零件，載荷，分析步等信息，并且施加新的載荷和分析步。如果不用自動化程序，手工進行這些操作，需要15-25分鐘左右的時間。但使用自動化程序，分析人員只需要輸入所需參數(shù)，這一步的工作兩三分鐘即可完成。

圖1 Process Manager 流程圖

圖2 分析模型用戶界面