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Como começar com a API - Otimizar componentes numa ligação 04

Steel

Connection

IDEA Open Model (API)

Overall check

Parametric design

Stress/strain

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Traduzido por IA a partir do inglês

Neste tutorial, aprenderá a otimizar alguns componentes (soldaduras, parafusos) numa ligação utilizando parâmetros.

Primeiros passos

Recomendamos que consulte o tutorial Como começar com a API - Noções básicas 01, que o ensina sobre a API e como configurar o ambiente.

Ficheiro de ligação

Este exemplo baseia-se em ficheiros criados no tutorial Como começar com a API - Importar um modelo e executar o cálculo 03.

Por favor, descarregue o ficheiro tutorial 03 with template-new.ideaCon.

Pretendemos otimizar os componentes da ligação (soldaduras, diâmetro e número de parafusos). O resultado da otimização são os custos da junta, apresentados de forma clara num gráfico.

Cliente Python

Execute o "IdeaStatiCa.ConnectionRestApi.exe" no CMD dentro da pasta correta do IDEA StatiCa e abra a ferramenta IDE da sua preferência.

Crie um novo ficheiro e importe os pacotes que permitirão a utilização do cálculo e a ligação com o URL do localhost.

Código fonte:

## 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

Configure o registo através da variável "baseUrl," que irá carregar o seu localhost. No segundo passo, associe o caminho absoluto do seu ficheiro 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)

Associe o cliente a um serviço já em execução. Utilize o bloco try/except - uma vez que o bloco try gera um erro, o bloco except será executado. Na primeira fase, é necessário abrir o projeto e encontrar o ID do projeto, que é único para cada projeto IDEA StatiCa. De seguida, selecionamos a primeira ligação armazenada no nosso ficheiro.

# 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)

Obtenha todos os parâmetros necessários do ficheiro ideaCon (número de parafusos, diâmetro, dimensão da soldadura, conjunto de parafusos)

#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)

Pretendemos obter resultados apenas quando o cálculo é 100% positivo para todas as partes (chapas, soldaduras, parafusos), pelo que temos de definir Parar na deformação limite como Verdadeiro. Os resultados serão armazenados numa lista denominada matrix, que utilizamos posteriormente para apresentar um gráfico.

#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 = []

Agora, iniciamos um ciclo alterando as soldaduras (de t = 8 a 5 mm), o diâmetro dos parafusos (de M16 a M12) e o número de fiadas (de 3 a 1). Os valores 8, M16 e 3 são valores retirados do ficheiro ideaCon. Os resultados em curso são apresentados no ecrã e também adicionados à lista de resultados.

#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)

A última parte consiste em criar um gráfico com os nossos resultados.

#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()