HyperMesh的車架拓撲優化
了解了HyperMesh軟件簡介和學習了軟件中車架管徑優化的相關知識,相信大家對HyperMesh這個軟件有了一定的認識,那今天,讓我們來學習另外一個知識——HyperMesh的車架拓撲優化。
大家第一次聽到拓撲優化,肯定會提出幾個問題:什么是拓撲優化?拓撲優化可以干什么?怎么實現拓撲優化?
所謂拓撲優化,實際上就是均勻分布材料的空間域在一定的負載和約束條件下,通過數學方法計算得到材料的最佳分布方案。
那現在就讓我們來看看怎么用HyperMesh實現車架拓撲優化吧!
我們打開HyperMesh后選擇optistruct求解器。
導入模型之后,我們要做的事情就是模型的處理。將自由邊轉換成共享邊,使用下面的工具。
進入面板后會發現有些邊是紅色,有些是綠色。紅色的表示自由邊,綠色的表示共享邊,我們要將模型面與面相交的邊變成共享邊,否則會對之后網格劃分的連接性會有影響。
處理完如下圖(還有一些自由邊,但這些自由邊是不會影響網格劃分的)
接下來是劃分網格:
在此設置網格尺寸為8。
定義剛性單元:(把懸架看做是剛體)
1箭頭指的是主點,2箭頭指的是從點
從點可有多個,主點只有一個,在選擇上端點為主點
我們進行拓撲優化的過程大致有:定義材料屬性,施加載荷以及邊界條件,定義工況,響應以及目標函數。
1.定義材料:(注意坐標軸附近的紅色箭頭)
參數的設置如下圖(僅供參考)
2.定義屬性:
在這里設置殼單元厚度為20
3.定義兩個載荷集:(注意紅色箭頭)
命名看自己喜好,在此定義了force和spc兩個載荷集。
4.施加力和約束:
此時要特別注意右下角的箭頭,顯示spc說明你施加的載荷會存儲在spc這個集里。當施加力時,就要更改這里為force載荷集。
約束了后懸的六個自由度
在前懸施加了反向1000N的力
5.定義工況:
spc選擇spc載荷集,load選擇force載荷集
6.定義響應,邊界條件,目標函數:
在此定義了質量分數(massfrac)以及柔度(weighted comp)兩個響應
邊界條件:(這里的設置表示質量不超過總質量的百分之三十)
目標函數:(表示柔度最小,剛度最大)
7.定義設計變量:
8.給component賦予屬性:(右擊Fill,點擊Assign)
完成以上步驟就可以求解了
以下是優化的結果:
這次車身車架組關于HyperMesh車架拓撲優化的講解到這里就已經結束了,相信大家對于HyperMesh這個軟件已經更加熟悉并且掌握了關于車架拓撲優化的相關操作。
來源:華南理工大學方程式賽車隊
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