Samouczki

Jak zacząć korzystać z API - Optymalizacja komponentów w złączu 04

Steel

Connection

IDEA Open Model (API)

Overall check

Parametric design

Stress/strain

Ten artykuł jest również dostępny w:

Przetłumaczone przez AI z języka angielskiego

W tym samouczku dowiesz się, jak optymalizować niektóre komponenty (spoiny, śruby) w złączu przy użyciu parametrów.

Pierwsze kroki

Zalecamy zapoznanie się z samouczkiem Jak zacząć korzystać z API - Podstawy 01, który wprowadza w zagadnienia API i konfigurację środowiska.

Plik Connection

Ten przykład bazuje na plikach utworzonych w ramach samouczka Jak zacząć korzystać z API - Import szablonu i uruchomienie obliczeń 03.

Pobierz plik tutorial 03 with template-new.ideaCon.

Chcemy zoptymalizować komponenty połączenia (spoiny, średnicę i liczbę śrub). Wynikiem optymalizacji są koszty złącza, które są przejrzyście przedstawione na wykresie.

Klient Python

Uruchom "IdeaStatiCa.ConnectionRestApi.exe" w CMD w odpowiednim folderze IDEA StatiCa i otwórz wybrane narzędzie IDE.

Utwórz nowy plik i zaimportuj pakiety umożliwiające wykonywanie obliczeń i połączenie z lokalnym adresem URL.

Kod źródłowy:

## Import pakietu API
from ideastatica_connection_api.models.con_calculation_parameter import ConCalculationParameterfrom ideastatica_connection_api.models.idea_parameter_update import IdeaParameterUpdate

## Połączenie z baseUrl
import ideastatica_connection_api.connection_api_service_attacher as connection_api_service_attacher
from ideastatica_connection_api.models.con_calculation_parameter import ConCalculationParameterfrom ideastatica_connection_api.models.con_production_cost import ConProductionCost

#dodatkowe pakiety
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from typing import Concatenate

Skonfiguruj rejestrowanie za pomocą zmiennej "baseUrl", która wskaże Twój localhost. W drugim kroku podaj bezwzględną ścieżkę do pliku IDEA StatiCa Connection.

## Konfiguracja rejestrowania
baseUrl = "http://localhost:5000"

## Bezwzględna ścieżka do folderu ze skryptem Python i modułem połączenia
project_file_path = r"C:\Users\AlexanderSzotkowski\Documents\IDEA\API\Tutorial 04\tutorial 03 with template -new.ideaCon"
print(project_file_path)

Połącz klienta z już uruchomioną usługą. Użyj bloku try/except – jeśli blok try zgłosi błąd, zostanie wykonany blok except. W pierwszej fazie należy otworzyć projekt i znaleźć jego identyfikator, który jest unikalny dla każdego projektu IDEA StatiCa. Następnie wybieramy pierwsze połączenie zapisane w pliku.

# Utwórz klienta podłączonego do już uruchomionej usługi
with connection_api_service_attacher.ConnectionApiServiceAttacher(baseUrl).create_api_client() as api_client:
try:
# Otwórz projekt
print("Opening project %s" % project_file_path)
#api_client.project.active_project_id - ID otwartego projektu
openedProject = api_client.project.open_project_from_filepath(project_file_path)

#openedProject.connections = [ {Con1}, {Con2}, {Con3} .... ]
firstConId = openedProject.connections[0].id
activeProjectId = api_client.project.active_project_id
print("Active project ID: %s" % activeProjectId)

Pobierz wszystkie potrzebne parametry z pliku ideaCon (liczba śrub, średnica, rozmiar spoiny, zestaw śrubowy)

#pobierz parametry z pliku ideaCon
include_hidden = True
parameters = api_client.parameter.get_parameters(activeProjectId, firstConId, include_hidden=include_hidden)
#pobierz wartości domyślne z pliku ideaCon
#Średnica śruby
boltParameter = parameters[3]
#print('bolt ',boltParameter.value)
#Liczba rzędów śrub
rowParameter = parameters[11]
#print('row ',rowParameter.value)
#Rozmiar spoiny
weldParameter = parameters[28]
#print('weld ',weldParameter.value)
#Zestaw śrubowy
boltAssemblyParameter = parameters[29]
#print('bolt assembly ',boltAssemblyParameter.value)

Chcemy uzyskiwać wyniki tylko wtedy, gdy obliczenia są w 100% pozytywne dla wszystkich elementów (blachy, spoiny, śruby), dlatego musimy ustawić opcję Zatrzymaj przy odkształceniu granicznym na True. Wyniki będą przechowywane na liście o nazwie matrix, którą następnie wykorzystamy do wyświetlenia wykresu.

#konfiguracja
updateSettings = api_client.settings.get_settings(api_client.project.active_project_id)

from typing import Dict
updateSettings: Dict [str, object] = {
"calculationCommon/Analysis/AnalysisGeneral/Shared/StopAtLimitStrain@01" : True,
"calculationCommon/Checks/Shared/LimitPlasticStrain@01" : 0.05
}
api_client.settings.update_settings(api_client.project.active_project_id, updateSettings)

#Baza wyników końcowych
matrix = []

Teraz uruchamiamy pętlę, zmieniając spoiny (od t = 8 do 5 mm), średnicę śrub (od M16 do M12) oraz liczbę rzędów (od 3 do 1). Wartości 8, M16 i 3 są pobrane z pliku ideaCon. Bieżące wyniki są wyświetlane na ekranie i dodawane do listy wyników.

#pętla przez spoiny z zadanymi rzędami i śrubami
for row in range(rowParameter.value,1, -1):
#print ('Number of bolt rows is', row)
for bolt in range(int(1000*boltParameter.value), 12,-2):

for weld in range(int(1000*weldParameter.value), 5,-1):

par_row = IdeaParameterUpdate() # Utwórz nową instancję
par_row.key = rowParameter.key
par_row.expression = str(row)

par_bolt = IdeaParameterUpdate() # Utwórz nową instancję
par_bolt.key = boltParameter.key
par_bolt.expression = str(bolt/1000) # Zmniejsz wyrażenie

par_boltAssembly = IdeaParameterUpdate() # Utwórz nową instancję
par_boltAssembly.key = boltAssemblyParameter.key
par_boltAssembly.expression = str('M'+ str(bolt) + ' 8.8')

par_weld = IdeaParameterUpdate() # Utwórz nową instancję
par_weld.key = weldParameter.key
par_weld.expression = str(weld/1000) # Zmniejsz wyrażenie

updateResponse = api_client.parameter.update(activeProjectId, firstConId, [par_row, par_bolt, par_boltAssembly, par_weld] )
updateResponse.set_to_model

# Sprawdź, czy parametry zostały zaktualizowane pomyślnie
if updateResponse.set_to_model == False:
print('Parameters failed: %s' % ', '.join(updateResponse.failed_validations))

#ustaw typ analizy
ConCalculationParameter.analysis_type = "stress_strain"

conParameter = ConCalculationParameter()
conParameter.connection_ids = [ firstConId ]
summary = api_client.calculation.calculate(activeProjectId, conParameter.connection_ids)

# Pobierz wyniki po obliczeniach, zapisz je w osobnym pliku i wydrukuj aktualne wyniki
results = api_client.calculation.get_results(activeProjectId, conParameter.connection_ids)
CheckResSummary = results[0].check_res_summary
costs = api_client.connection.get_production_cost(api_client.project.active_project_id, firstConId)

api_client.project.download_project(activeProjectId, r'C:\Users\AlexanderSzotkowski\Documents\IDEA\API\Tutorial 04\tutorial 03 with template-updated.ideaCon')

if CheckResSummary[0].check_status == False:
break

if CheckResSummary[0].check_status == True:
print (row,'rows of', bolt, 'bolts', 'and weld size ',par_weld.expression,' results are OK. Costs: ', costs.total_estimated_cost)
values= [row, bolt,par_weld.expression,costs.total_estimated_cost]
#print(values)
matrix.append(values)

else:
print ('Iteration %i failed' % weld)

else:
print ('Iteration %i for weld failed' % weld)

else:
print ('Iteration %i for bolts failed' % bolt)

else:
print ('Iteration %i for rows failed' % row)

Ostatnia część dotyczy tworzenia wykresu z wynikami.

#Utwórz wykres z wynikami
# Wyodrębnianie wartości z macierzy
flat = [x for row in matrix for x in row]
rows = flat[0::4]
#print('rows', rows)
diameter = flat[1::4]
#print('diammeter', diameter)
weld = flat[2::4]
#print('weld', weld)
costs = flat[3::4]
#print('costs', costs)
s = 50

fig, ax = plt.subplots( )
# Użyj pętli, aby nanieść każdy punkt z innym znacznikiem w zależności od średnicy i liczby rzędów
for weldi, costsi, rowsi, diameteri in zip(weld, costs, rows, diameter):

if diameteri == 16 and rowsi == 3:
marker_style = 'o'
col = 'blue'

elif diameteri == 16 and rowsi == 2:
marker_style = 'o'
col = 'red'

elif diameteri == 14 and rowsi == 3:
marker_style = '+'
col = 'blue'

elif diameteri == 14 and rowsi == 2:
marker_style = '+'
col = 'red'

else:
marker_style = 'D'
col = 'black'

ax.scatter(weldi, costsi, s, marker=marker_style, c=col)

ax.set_ylim([min(costs)-10, max(costs)+10])

#ax.legend()
plt.text(0, 90, 'red "x" 2 rows of M12', fontsize=10, color='red', ha='left', va='center')
plt.text(0, 92, 'blue "x" 3 rows of M12', fontsize=10, color='blue', ha='left', va='center')
plt.text(0, 94, 'red "+" 2 rows of M14', fontsize=10, color='red', ha='left', va='center')
plt.text(0, 96, 'blue "+" 3 rows of M14', fontsize=10, color='blue', ha='left', va='center')
plt.text(0, 98, 'red "dot" 2 rows of M16', fontsize=10, color='red', ha='left', va='center')
plt.text(0, 100, 'blue "dot" 3 rows of M16', fontsize=10, color='blue', ha='left', va='center')

ax.set_title("Costs")
ax.set_ylabel('Costs in €')
ax.set_xlabel('Welds in m')
ax.axhline(0, color='grey', linewidth=0.8)
ax.grid(True)
plt.show()