ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例


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背景

    ANSYS 2022R1的結構優化模塊提供如下優化功能。

    1)拓撲優化-基于密度;

    2)拓撲優化-基于水平集;

    3)柵格法;

    4)形狀優化;

    5)拓撲優化-混合密度法(公測版)

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖1


    ANSY2023R1的結構優化模塊提供如下優化功能。 

    1)拓撲優化-基于密度;

    2)拓撲優化-基于水平集;

    3)柵格法;

    4)形狀優化;

    5)拓撲優化-混合密度法

    6)形貌優化

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖2


02

導讀

    本文通過一個簡單實例,介紹2023R1版本新增的形貌優化功能。形貌優化有什么實用價值,相信讀者看完實例就明白了。


03

幾何模型

    L形板模型如下圖所示。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖3


04

網格劃分

    殼單元,網格尺寸同壁厚(2mm)。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖4


ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖5


05

靜力分析

    靜力學分析條件如下圖所示。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖6


    總變形云圖。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖7


06

優化分析

    分析設置,收斂精度調大,求解會快點。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖8


    優化區域設置

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖9

    Move Limit Per Iteration:節點在每次迭代中可移動的距離;

    Total Move Limit:節點總的可移動距離(均值);

    Mesh Deformation Tolerance:控制網格變形程度;


    目標設置,柔度最小,即剛度最大。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖10


    質量不變。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖11


    優化的結果。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖12


ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖13


    各節點的移動距離如下圖所示。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖14


    優化后總變形云圖。由6.51mm降低為0.54mm。

ANSYS結構優化模塊的形貌優化功能實例的圖15


文章來源華仿CAE 

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