基于Solidthinking Inspire平台对学生方程式赛车立柱的优化
基于Solidthinking Inspire平台对学生方程式赛车立柱的优化
1，确立基本参数，确认设计空间
首先把前立柱最基本的几个参数给确定下来，上下硬点，轮心位置，轴承位置以及转向节点位置。简单的零件可以利用inspire来把三维图表示出来，这里笔者使用了Creo，因为作图的方法是利用相对坐标系的方法来做的。得到了基本的三维图形。
接下来就是对模型进行分割以及剪切，把设计空间确定下来。首先，与上下侧倾块连接的部分我不希望它会被优化，因为这正好与侧倾块是贴合的，优化之后会对画图有一定的困难而且容易引起干涉。
然后利用分割功能把与卡钳连接的两个孔分割开来，因为这里会承受比较大的扭矩，所以我把它尽可能地取大。
关于轴承孔分割，如果直接用分割功能会把两个轴承孔中间也给分割掉，这样的话在优化的时候很可能会报错（可能是因为间隙太小了？）因此我选择把分割后的块再进行剪切，把中间的部分剪出来之后再利用布尔运算与设计空间合并。
最后是关于转向节臂，直接剪切就可以，如果把其他的也剪到了，布尔合并一下就可以了。
最终得到的设计空间是这样的（注意要把无意义的线与点删除，否则报错）：
2，添加工况条件，进行优化。
这里添加工况的要点主要叙述连接器。
连接器是一个很好用的工具，可以把力根据位置分配个各个连接面或点。其中柔性连接只传递力，刚性连接既传递力，又传递位移。因此我们可以把轴承两孔连接起来，把两与卡钳连接的孔连接起来，把转向连接起来。得到了图示连接器设置
值得注意的是，如果你不想把制动以扭矩的形式表现出来，而是用力的方式表现出来的话刹车的连接器中心应位于两圆所处的平面的法面内，处于面内的哪个位置应该是根据卡钳中刹车片的作用中心来确定，因为你最后施加力的话是施加在连接器上的一点，然后再分配下去的。如果是力矩的话，因为力矩平移不产生附加条件，故没有那么苛刻。力与力矩的添加十分简单，不再赘述。把工况设置好后，如图。不选择形状约束的理由是因为发现选了之后基本没有优化（因为优化出来是一个大羊角）
进入优化界面，选择最小质量，然后选择安全系数为2，把最小厚度约束增大至0.006m，不考虑重力，两个工况都选上，由于用的是约束，所以不用惯性释放。最终得到的优化结果：
3，建模
这个模型建模如果只使用Inspire的话可以说是十分困难了。因为他不是像点阵那种一条一条的，是一块块然后块中间挖个洞的，我尽我所能用inspire只能作图图示的结果了。
在经历了大概两天的摸索与尝试之后我发现要想高质量，又快速地建立这种模型的话，一定一定要活用自适应功能。首先把所有特征六面体建立出来，然后利用桥接接成一块，这时候不需要太精准，一个大概就可以了。然后进入自适应，把所有点选中，点击自适应，这时候电脑会自动帮你优化特征点，得到一个比较合适的nurbs曲面。然后自己再进行细微地调整。理论上来说只要你的块够多的话，其实是不需要自己调整的，电脑会帮你全部做好，但是如果你不清楚自己该在哪些地方设块的话，电脑会把这些地方覆盖过去，这样你后面在进行删除的话很容易就会报错。（因为你双面用多了之后你的特征点就变多了，变得难控制了，拿nurbs定义来说就是有可能会没有解）
由于我们是使用传统机械加工，所以我又画了一版非nurbs的图。（是直接拿优化结果作为参考画的）
至于轮毂，优化也与这个类似，也不再赘述，直接放图吧
最后附上最可怕的图
Solidthinking的确是一个入门门槛不高，而且十分易用可靠的一个软件。希望我的文章能对大家有一点点帮助！谢谢大家
