!多工況下的拓撲優化

!學習重點：

!1、 何為拓撲優化

   !區分尺寸優化、形狀優化、拓撲優化。拓撲優化是形狀優化的一種特殊形式。網上資料和ansys help文件都有詳細說明。

!2、單一工況載荷下的拓撲優化。單一工況拓撲操作流程很簡單，APDL命令也很簡單。Workbench也可以輕松實現。

!3、多工況下的拓撲優化。需要apdl用到lswrite 命令。目前不清楚如何完全由workbench完成多工況的拓撲優化。有可能在workbench中借助APDL命令來實現，按下不表，后期再做學習。(更新，這是以前寫的了。貌似workbench做多工況也毫無鴨梨了，感興趣的可以試試)

!案例如下：

   ! 平面應力問題。一個100*100的平面。左邊固定，分別承受兩種工況載荷情況。兩種載荷并不是同時作用，所以要進行多工況下的拓撲優化分析。

首先，對只有向上作用力fy=100時，或者只有向下作用力fy = -100時進行topo分析，結果如下圖

然后，對fy=100和fy=-100作為同一工況下加載，進行topo分析，結果如下圖

然后，對多工況進行topo分析，結果如下圖

上述結果可以證明，下列程序確實可以滿足多工況的拓撲優化。但是處理起來復雜模型，還是多有不便，所以如何將其應用到workbench，是下一次考慮的重點。

!APDL命令：

finish

/clear

/prep7           !進入前處理

et,1,plane82      !定義能進行topo分析的單元，將其編號為1，其他編號則不參與優化。

mp,ex,1,2e11

mp,prxy,1,0.3       !定義材料屬性

rectng,0,100,0,100     !畫個矩形面

esize,2,0

amesh,all           !劃分網格

nsel,s,loc,x,0

d,all,all       !定義fix約束，第一個工況

nsel,s,loc,y,100

f,all,fy,-100     !施加節點力，第一個工況

allsel,all

lswrite,1        !寫第一個工況文件

ddele,all

fdele,all      !刪除所有邊界條件，以便于進行第二個工況的讀寫

nsel,s,loc,x,0

d,all,all          ! 定義fix約束，第二個工況

nsel,s,loc,y,0

f,all,fy,100       !施加節點力，第二個工況

allsel,all

lswrite,2       !寫第二個工況文件

/pbc,all, , 1        !顯示BC

finish

/solu

tocomp,mcomp,multiple,2    !兩個工況的作用，定義目標函數名稱為mcomp。如果是單個工況，則是tocomp，**，sing，1

tovar,mcomp,obj        !將mcomp定義為目標函數

tovar,volume,con,,50,     !以體積減少50%為約束函數

todef,0.001        !收斂容差0.001

toloop,30,1         !拓撲進行最多30步

finish

/post1

plnsol,topo     !顯示優化結果

finish