Tutorial

Come iniziare con le API - Ottimizzare i componenti in un giunto 04

Steel

Connection

IDEA Open Model (API)

Overall check

Parametric design

Stress/strain

Questo articolo è disponibile anche in:

Tradotto dall'intelligenza artificiale dall'inglese

In questo tutorial, imparerai come ottimizzare alcuni componenti (saldature, bulloni) in un giunto utilizzando i parametri.

Primi passi

Si consiglia di seguire il tutorial Come iniziare con le API - Nozioni di base 01, che illustra le API e come configurare l'ambiente.

File di collegamento

Questo esempio si basa sui file creati nel tutorial Come iniziare con le API - Importare un modello ed eseguire il calcolo 03.

Scaricare il file tutorial 03 with template-new.ideaCon.

Si desidera ottimizzare i componenti del collegamento (saldature, diametro e numero di bulloni). Il risultato dell'ottimizzazione è il costo del giunto, presentato in modo chiaro in un grafico.

Client Python

Eseguire "IdeaStatiCa.ConnectionRestApi.exe" in CMD nella cartella IDEA StatiCa appropriata e aprire lo strumento IDE di propria scelta.

Creare un nuovo file e importare i pacchetti che consentiranno l'uso del calcolo e il collegamento con l'URL localhost.

Codice sorgente:

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

## Link with 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

#additional packages
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from typing import Concatenate

Configurare il logging tramite la variabile "baseUrl," che richiamerà il localhost. Nel secondo passaggio, associare il percorso assoluto del file IDEA StatiCa Connection.

## Configure logging
baseUrl = "http://localhost:5000"

## Absolute path into folder with your python script and connection module
project_file_path = r"C:\Users\AlexanderSzotkowski\Documents\IDEA\API\Tutorial 04\tutorial 03 with template -new.ideaCon"
print(project_file_path)

Associare il client a un servizio già in esecuzione. Utilizzare il blocco try/except - poiché il blocco try genera un errore, verrà eseguito il blocco except. Nella prima fase, è necessario aprire il progetto e trovare l'ID progetto, univoco per ogni progetto IDEA StatiCa. Quindi si seleziona il primo collegamento memorizzato nel file.

# Create a client attached to an already running service
with connection_api_service_attacher.ConnectionApiServiceAttacher(baseUrl).create_api_client() as api_client:
try:
# Open project
print("Opening project %s" % project_file_path)
#api_client.project.active_project_id - ID of opened project
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)

Recuperare tutti i parametri necessari dal file ideaCon (numero di bulloni, diametro, dimensione della saldatura, gruppo bulloni)

#get parameters from ideaCon file
include_hidden = True
parameters = api_client.parameter.get_parameters(activeProjectId, firstConId, include_hidden=include_hidden)
#get default values from the ideaCon file
#Diameter of the bolt
boltParameter = parameters[3]
#print('bolt ',boltParameter.value)
#Number of bolt rows
rowParameter = parameters[11]
#print('row ',rowParameter.value)
#Weld size
weldParameter = parameters[28]
#print('weld ',weldParameter.value)
#Bolt assembly
boltAssemblyParameter = parameters[29]
#print('bolt assembly ',boltAssemblyParameter.value)

Si desidera ottenere risultati solo quando il calcolo è positivo al 100% per tutte le parti (piastre, saldature, bulloni), pertanto è necessario impostare Stop at the limit strain su True. I risultati verranno memorizzati in un elenco denominato matrix, che verrà poi utilizzato per visualizzare un grafico.

#setup
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)

#Final results database
matrix = []

Ora si avvia un ciclo modificando le saldature (da t = 8 a 5 mm), il diametro dei bulloni (da M16 a M12) e il numero di file (da 3 a 1). I valori 8, M16 e 3 sono ricavati dal file ideaCon. I risultati progressivi vengono visualizzati sullo schermo e aggiunti all'elenco dei risultati.

#cycling through welds with given rows and bolts
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() # Create a new instance
par_row.key = rowParameter.key
par_row.expression = str(row)

par_bolt = IdeaParameterUpdate() # Create a new instance
par_bolt.key = boltParameter.key
par_bolt.expression = str(bolt/1000) # Decrement the expression

par_boltAssembly = IdeaParameterUpdate() # Create a new instance
par_boltAssembly.key = boltAssemblyParameter.key
par_boltAssembly.expression = str('M'+ str(bolt) + ' 8.8')

par_weld = IdeaParameterUpdate() # Create a new instance
par_weld.key = weldParameter.key
par_weld.expression = str(weld/1000) # Decrement the expression

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

# Check if the parameters were updated successfully
if updateResponse.set_to_model == False:
print('Parameters failed: %s' % ', '.join(updateResponse.failed_validations))

#set the type of analysis
ConCalculationParameter.analysis_type = "stress_strain"

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

# Get results after calculation, store it in separate file and print the actual results
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)

L'ultima parte riguarda la creazione di un grafico con i risultati ottenuti.

#Create graph with results
# Extracting values from the matrix
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( )
# Use a loop to plot each point with a different marker based on diameter and number of rows
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()