Các bước trình bày dưới đây là tiêu biểu cho một thí nghiệm đáp ứng bề mặt. Tùy theo thí nghiệm, có thể thực hiện một số bước với một thứ tự khác.
1. Chọn mẫu bề mặt đáp ứng cho thí nghiệm. Ở đây ta chọn mẫu bằng phương pháp gọi trực tiếp xây dựng mơ hình trong mơi trường Ansys Workbench.
Khởi động phần mềm ANSYS 18.2
Chọn Start All programs ANSYS 18.2 Workbench 18.2.
Hình 1: Khởi động phần mềm ANSYS 18.2
Gồm 3 khu vực chính:
1. Thanh Menu: chứa các mục File, View, Tool, Units, Extensions, Jobs, Help. 2. Thanh công cụ: chứa danh sách các công cụ mô phỏng.
48
3. Vùng làm việc: chứa sơ đồ mơ phỏng.
Hình 2: Hiển thị giao diện của phần mềm Thanh Menu Thanh Công cụ Vùng làm việc
49
Hình 3: Khởi động tạo mơ đun tĩnh học và động học Trình tự thực hiện:
Bước 1. Chọn và thiết lập các thơng số vật liệu Chọn đơn vị tính tốn:
50
Thiết lập các thơng số vật lý cho thuộc tính của vật liệu vật liệu hợp kim Nhôm (7075
- T6) với các thông số của vật liệu như sau: Mô đun đàn hồi E = 71,7 GPa, hệ số Poisson là 0,33, giới hạn đàn hồi là 503 MPa và khối lượng riêng ρ = 2810 kg/m3.
Hình 4: Gán vật liệu
Bước 2. Geometry: Xây dựng mơ hình hình học
51
Hình 5: Xây dựng mơ hình trong mơi trường thiết kế Khai báo các biến đầu vào và biến đầu ra theo hàm mục tiêu.
Bước 3. Model: Thiết lập mơ hình phần tử hữu hạn
Chia lưới phần tử hữu hạn(Mesh): áp dụng phương pháp chia tự động trong phần mềm kết hợp chia lưới mặt của thiết kế.
52
Hình 6: Mơ phỏng chia lưới phần tử hữu hạn Bước 4. Setup: Đặt các ràng buộc và tải
- Đặt điều kiện ràng buộc và điểm đặt chuyển vị tác dụng: có 16 mặt dùng làm điều kiện biên cho thiết kế và chọn điểm đặt chuyển vị theo phương x. Đặt chuyển vị ban đầu 5µm.
53
Hình 7: Điều kiện biên và điểm đặt chuyển vị Kết quả mô phỏng ban đầu:
Bước 5. Solution: Phân tích
Nhấp vào Solution phần mềm sẽ tự phân tích. Bước 6. Results: Kết quả
Khi đặt chuyển vị đầu vào 5µm thì ta nhận được cơ cấu chuyển vị khuếch đại đạt được 1.78 lần. Và giá trị chuyển vị theo phương y rất nhỏ nên khả năng cách ly dao động rất tốt.
54
Hình 8: Chuyển vị theo phương x của bàn định vị
55
Hình 10: Mơ phỏng tần số dao động riêng đầu tiên
56
Hình : Khởi tạo module Response Surface Optimization. Các bước làm việc với các thiết kế của phần thí nghiệm:
Bước 8. Khởi động Design of Experiments
Trên hệ thống mới Response Surface Optimization, kích đúp vào ơ Design of Experiments
57
Trong không gian làm việc thiết kế thử nghiệm (DOE), đặt giới hạn cho các tham số đầu vào.
Hình : Đặt các giới hạn của các biến thiết kế
58 Hình : Chọn kiểu đáp ứng (kiểu Kriging)
Nhấp vào nút Update để cập nhật bề mặt đáp ứng
Chọn Min-Max Search để tìm các kết quả đáp ứng theo hàm mục tiêu Bước 10. Khởi động Optimization
59 Hình : hiển thị tối ưu hóa thiết kế(Optimization)
60