OPTIMUS整合Ansys於自行車之應用
整合流程
問題闡述
自行車車架的設計要盡可能要輕同一時間也要能夠承受循環負載。
自行車車架的設計要盡可能要輕同一時間也要能夠承受循環負載。
模擬流程與分析程序
這個應用案例顯示Optimus是如何與Ansys結合使用。目標是計算自行車車架的靜態和動態的行為包含不同的前支架和後支架屬性（厚度和直徑）。在OPTIMUS的工作流中包含Ansys的靜態和動態分析，如圖1。
這個應用案例顯示Optimus是如何與Ansys結合使用。目標是計算自行車車架的靜態和動態的行為包含不同的前支架和後支架屬性（厚度和直徑）。在OPTIMUS的工作流中包含Ansys的靜態和動態分析，如圖1。
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圖1 – OPTIMUS工作流程
使用的軟體工具
Ansys 9.0
Ansys 9.0
解決方案
模型
該模型代表了自行車車架，車重須被最小化，而自行車的靜態和動態行為滿足約束條件。
該模型代表了自行車車架，車重須被最小化，而自行車的靜態和動態行為滿足約束條件。
選擇設計參數和輸出結果
輸入：前支架和後支架的直徑和厚度（圖 2）。
輸出：最小質量（目標），最大von Mises應力，前四個特徵頻率（約束）。
輸入：前支架和後支架的直徑和厚度（圖 2）。
輸出：最小質量（目標），最大von Mises應力，前四個特徵頻率（約束）。
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圖2 – 自行車車架
後支架(Tube 1)的直徑(dia_t1)和厚度(thi_t1)
前支架(Tube 2)的直徑(dia_t2)和厚度(thi_t2)
後支架(Tube 1)的直徑(dia_t1)和厚度(thi_t1)
前支架(Tube 2)的直徑(dia_t2)和厚度(thi_t2)
結論
OPTIMUS 結果
車重由5.712公斤減少至4.1976公斤(減少26%)。
滿足特徵頻率(> 3.9 Hz)和最大Von Mises應力(< 17.5 MPa)的約束條件。
車重由5.712公斤減少至4.1976公斤(減少26%)。
滿足特徵頻率(> 3.9 Hz)和最大Von Mises應力(< 17.5 MPa)的約束條件。
好處
OPTIMUS可找出較輕的自行車車架，在不違反 von Mises應力和特徵頻率的限制（圖 3和表1）。
OPTIMUS可找出較輕的自行車車架，在不違反 von Mises應力和特徵頻率的限制（圖 3和表1）。
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圖3 – 原始和最佳化自行車車架設計的Von Mises應力分布圖
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表1 – 原始和最佳化自行車車架設計的結果比較
