sfe concept cae design: a key enabler in virtual … key enabler in virtual product & vehicle...
TRANSCRIPT
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
SFE CONCEPT CAE Design:SFE CONCEPT CAE Design:
A Key Enabler in A Key Enabler in
Virtual Product & Vehicle Development Virtual Product & Vehicle Development
Hans ZimmerHans Zimmer
�������� �� � � � � � � � � � � � � � �� � � �
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
������� ���� �� ������� ��� �����
���� �������
����������� � �������
����
������������� ���������������
� ������������ ��������������������������
� �����������������������������������������������������������
� ��������������������
� ����������������� ��������������
� �������������� �����������������
� �������� �������� ���
���� ��������
��� ������� �������� ������
!"
#"
$"
%"
&"
'"
("
)"
*"
!""+
� ���������������
SFE CONCEPT
Simulation
� �� � � � �� � � !� � " � # $ �!% & � � �" � � ' � �
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
( � � � � ��% $ � " �� � )� �* � ' �� !� & � � � !� + � � � �# �+ ��� �, ��� �
������� � � ���� � � � �� � � � � � � � ��� � � � � �� � ������ ��� ��
� � � ��
SFE CONCEPTTopology & Geometry
SFE CONCEPTFE mesh
� � � ���� � �
� � �� � � � ��
Analysis-Model /
Input forModification
Res
ults
Optimize
d values
Analysis-Model /Design-ModelFE-Analysis
evaluation
Decisions formodifications
Watch forimprovements
FE-Analysis Optimization
Referencegeometry
for CAD tuning
FinalCAD Model
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
������������������
� ,����� ������������������������������������������������
� -� ����� �����.��������������������������������������������������������/����������������������0�����1
� ����������2�����������������3456�����6���7
� ������� ����������������������������������� ����������� ��������8��������������������
� -�����������9�2�������������������9������������������������������������������� ���������� ������������ ���������������
*�'��!�����!�+����-+����������"� ���� �������.���������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
$ / +��� ������0 �� ���+ � ������"������% ����!�
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
1.1)
1.2)
1.1)
2.)
1 � � � � ����� � ��
1 !� � ����� � ��
1 � � � � � �� �" ��� �# � � � �� ��� ��
1 �� � ���$������# � �� � � � � � �
1 � � ����� ����������# � �� � � �� � $%�
1 ����������# � � !� �� � $������ ��& & ' �� ( ) ��* !) � + � � �$� � �� � �� �" ��� �,�
� � - �� � � � � � ��� ��� � �
�� � �� ���. �- ���/ & & ' ��* !) � + � � �$� � �� � �� �" ��� �
?
Task: Moving of the seat cross memberWithout Surface-Map With Surface-Map
$� ��� � ������$� � ��� �� � � ��� ��0 - �� �� ����� � �� 0
$ / +��� ������0 �� ���+ � ������"������% ����!�
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
$ / +��� ������0 �� ���+ � ������"������% ����!�
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
$ / +��� ������0 �� ���+ � ������"������% ����!�
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Early design stage Based on development stage
� � �������� �+��"
� ��"�����������!��)�������
model refinement based on current status of information
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Parameterizedbase geometry
Adding parametricStamps and holes
Resulting FE mesh
� � �������� �+��"
model refinement based on current status of information
automated FE model generation for NVH, crash, etc.
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Classification ofconstruction parts• Sections• Beams• Joints• Etc.
2 ! ���)�� ����3 ( ������% � ���!
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Modular Construction Library
• Retrieve, combine and mesh the model
• Connectivity using ‘Smart Connections’
• SFEC MC maintains the topological and geometrical continuity
• Slots to modify individual model parts before combining
• New models stored back into the library for further use
� ���! �2 ����������� �� � �%
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Select beam
from library
Insert beam into
design space
Fit beam to
design space dimensions
Shape-optimized beam
� � +��������)!�� � �% ���+������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
*�'��!�����!�+����-+����������"� ���� �������.���������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
� ����
��
� +!���
���
44444444
4444444
� 5 $ 2 � � 2 $ � � 3 2 � � �� *6 �����) ��
Transmitting CAE validated geometry
to CAD environment
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Objective function& Constraints
Design variables
Optimizer(iSIGHT, iSIGHT FD)
SFE CONCEPTDesign
variables
FE mesh &Boundaryconditions
Batchmode
FE SOLVERLS/DYNA, NASTRAN,
PAM-CRASH, PERMAS
� +����, ���������"� ���!��+
DV-file
ASCII output
Optimization loop
DV in ASCIIformat
Modified Design
variables
Script for modelModification and
FE mesh creationFE mesh &Boundary conditions
Problem definition(only once done)
info about DV inOptimizer format
ASCII output
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Explicitly parameterized geometry• Parameter description for defining
& maintaining geometrical and topological compatibility is nearly impossible
Implicitly parameterizedSFE CONCEPT geometry• Parameter description for
defining & maintaining geometrical and topological compatibility is very easy
2 ' !!��"�����+����, ����
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
�����������
� 2� ��������������������������������������������� ���� ���������������������� ���������������������������������� ������
� :������������ �������9�2/��������1���9��/��������1
� ���������������������������������
� �������������������������/ ���������1�������������������������������
� ������������������ �������������� ������������;�������������������������������������������������������������������<�����9�=����
*�'��!�����!�+����-+����������"� ���� �������.���������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
7 ���� �+�!�"%
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
� �� ����� �+�!�"%
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
2 ������������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
7 ��!����
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
��� ���������������������
��� �����������
��������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
������������� ��������������������������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
����� !���"����������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
��� ������ !���"������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
�� + ���8$ / + ���5 ��� ��
! ����
$���� �
� 1 ����
$���� �
2 � � � ���
� � � � �
.� � �� �� � �� /
2 � � � ��� 3 �) ������ �
�� � ��� �
� �� ��� �� �� � � �
� � � # 2 � � � � ���
� � � �+ �
� 4� 4� � �� �� �
2 � �# � �
� � �
� + � 5 * � ������
� � � 6 � ������
� � �� 6 � �
� � � ) 7 � �
� � � �� 7 � � 8
� � 7 � � �
7 � � !( � � ������
2 � � � ���
!2 � �
9 � � � �
� ) �
9 7 � �
2 � �# � �2 � � � ���
� � ) !� �9 :
!2 � �
� ) � �
9 � � � �
� ) � ������
9 7 � �
� ���� � ��
� � 8
� � 9 ������
� � � �� ( � � � � )
� � �
� + � 5 * � ������
� � � 6 � ������
� � �� 6 � �
� � � ) 7 � �
� � � �� 7 � � 8
� � 7 � � �
7 � � !( � � ������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
1
2
3 4
2.) Scaling local sections3.) Moving a local section along the base line4.) Changing the base section geometry
1.) Modifying Influence Point coordinate
� + ��� �, �����0 ����� )� �� ��
Courtesy of:
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
0.20.40.60.81.01.21.41.60.0-0.2-0.4-0.6
Monitor can be set to visualize the intermediate stages of modifications
� + ��� �, ������ ��������" 0 ����� �
Courtesy of:
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
0,9988
0,99900,99920,99940,99960,99981,00001,00021,00041,00061,00081,0010
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Rocker Section DV
Rel
ativ
e ch
ange
of r
espo
nse
LC 1: BendingLC 2: Rear bendingLC 3: Torsion
� + ��� �, ����9 � �� �)% ��" ���: ���������
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
• 10 shape shape variables
• 16 thickness variables
Design variables (26): 106 SFE CONCEPT Parameters
� ��� � � � � � � ����
� �� �$� �� � !� ���� �����
� �� �$� �� � + � � ��� � ) � � � � ��
� �� �$� �� � + � � �� � ���� �
� �� �$� �� � + � � �� � ���� �
� ��� � � � � � � ����
� � � �����, �� � �� �!# �' + �� + ��� �, ����
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
Representation of geometrical changes influenced by 4 Design variables constituting 54 SFE CONCEPT parameters
� � � �����, �� � �� �!# �' + �� + ��� �, ����
Hans ZimmerPresident & CEOSFE GmbH, [email protected]://www.sfe-berlin.de© SFE GmbH 2006
��������������������������������
SFE CONCEPT CAE Design:SFE CONCEPT CAE Design:
A Key Enabler in A Key Enabler in
Virtual Product & Vehicle Development Virtual Product & Vehicle Development
Hans ZimmerHans Zimmer
� � � � ��� � ��� � �� � � � �� �� � ��� � � �