Software: CAD - Tutorial - Optimierung - Probabilistik Experiment
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Experiment-Konfiguration
Streuungen im Experiment
Den OptiY-Experimentworkflow für die Toleranz-Analyse kann man unabhängig von der konkret verwendeten Methode der statistischen Versuchsplanung definieren:
- Als Grundlage verwenden wir wieder ein bereits konfiguriertes Experiment. Durch Duplizieren erzeugen wir aus der "Lokalen Suche" ein neues Experiment.
- Wir werden zuerst die sogenannte Sampling Methode der statistischen Versuchsplanung ("Würfeln") für die probabilistische Simulation benutzen. Entsprechend benennen wir das duplizierte Experiment.
- Bevor wir den duplizierten Workflow bearbeiten können, müssen wir das zugehörige Experiment als Startup-Experiment wählen.
Wir ergänzen im Experiment-Workflow die drei erforderlichen Toleranz-Größen mittels Einfügen > Entwurfsparameter > Streuungen:
- Die Namen der Streuungen versehen wir einheitlich mit einem nachgestellten "Unterstrich" (in Analogie zum vorangestellten "Unterstrich" der Ausgangsgrößen).
- Die Zuordnung der Streuungen zu den Modell-Parametern erfolgt analog zur Zuordnung der Nennwerte. Jedoch sind in unserem Beispiel einige Besonderheiten zu beachten, so dass wir schrittweise vorgehen.
Es werden folgende Toleranzwerte angenommen:
- Toleranz (Laenge) = ±0,15 mm (Absolutwert)
- Toleranz (Breite) = ±0,05 mm (Absolutwert)
- Toleranz (E_Modul) = ±5 % (Relativwert bezogen auf den Nennwert)
Laengen-Toleranz der Biegefeder
Die Streuung Laenge_ verbinden wir mit dem gleichen Parameter L_xx, dem bereits der Nennwert Laenge zugeordnet wurde:
- Markieren der Streuung Laenge_ als Eingang.
- In der Registerkarte "Eingang" die zu verbindenden Größen wählen und mittels des >>-Button Verbindung herstellen:
Im Experiment-Browser konfigurieren wir die Eigenschaft der Längen-Streuung:
- Bei der Eingabe aller Werte müssen wir die vorgegebene Maßeinheit cm berücksichtigen!
- Der aktuelle Wert aus der Datei des CAD-Modells (z.B. Laenge=6 cm) wird beim Verbinden als Nennwert der Streuung übernommen, was im Beispiel für die Versuchsplanung falsch ist:
- "Nennwert" einer Streuung:
- Der Begriff Nennwert als Parameter der Streuung ist ungünstig gewählt. In der OptiY-Hilfe steht dazu:
- "Das ist der Nennwert der Streuung. Wenn noch ein Nennwert des Experiments zusammen mit dieser Streuung demselben Modellparameter zugeordnet wird, ist der gesamte Nennwert für den Modellparameter die Summe aus den beiden Nennwerten."
- Es handelt sich hier also um den Toleranzmittenabstand als algebraische Differenz zwischen dem Toleranzmittenwert und dem Nennwert.
- Da unsere Streuung symmetrisch zum eigentlichen Nennmaß liegt, müssen wir diesen Toleranzmittenabstand=0 setzen!
- Der Begriff Nennwert als Parameter der Streuung ist ungünstig gewählt. In der OptiY-Hilfe steht dazu:
- Achtung: für den virtuellen Entwurf (den wir später noch betrachten) muss als Nennwert der zu betrachtende Toleranzmittenwert eingetragen werden. Dies ist im Beispiel der optimale Nennwert Laenge=7,14 cm.
Toleranz des Feder-Querschnitts
Die Streuung Breite_ des Feder-Querschnitts muss mit den beiden Modell-Parametern b_xx und t_xx verbunden werden, was auf direkten Wege nicht möglich ist:
- In Analogie zum Workflow der lokalen Suche bei der Nennwert-Optimierung ergänzen wir deshalb eine Transfervariable Dicke_ und verknüpfen sie mit der Streuung Breite_:
- Die Transfervariable Dicke_ benutzen wir zusammen mit der Streuung Breite_ als weitere Eingänge für das CAD-Modell und verknüpfen sie mit zugehörigen Parametern des CAD-Modells:
Prozentuelle Genauigkeit des E-Modul
Der Entwurf des Scriptes wird hier bald fortgesetzt!
