基于Inspire的自動控制臂拓撲優化

        本案例源自于Altair模型庫，基于模型庫里的網格模型生成幾何模型，再對幾何模型進行適當調整。

        對Inspire和OptiStruct拓撲優化的結果做對比，得出以下結論：

1、Inspire省去了前處理劃分網格的時間（由軟件后臺自動生成六面體為主的網格模型），操作非常簡單，通俗易懂。

2、由于該模型較小，所以二者在后處理方面時間基本一樣，如果Inspire縮小厚度約束尺寸，計算時間則會相應增加很多。

3、Inspire相比OptiStruct，對幾何模型質量要求較高。

一、Inspire

1、將*.step格式的文件導入Inspire中；

2、設置材料屬性，本材料為304#鋼；

3、設置連接器；

4、對孔分別約束123和23自由度，在幾何模型表面指定點約束3自由度，如圖1黑色圈所示；

5、創建載荷，在圖1紅色圈指定點處沿XYZ三個方向分別施加1000N載荷；

6、創建優化約束條件，在X載荷分析步中設置圖1紅色圈指定點最大位移為0.05mm，在Y載荷分析步中設置圖1紅色圈指定點最大位移為0.02mm，在Z載荷分析步中設置圖1紅色圈指定點最大位移為0.05mm;

7、拓撲優化目標為最小化質量；

8、提拓撲優化交分析。

圖1 Inspire拓撲優化設置參數圖

根據以上參數設置，得到圖2 Inspire拓撲優化結果圖：

                                                       圖2 Inspire拓撲優化結果圖

為了對比驗證，將該模型導入OptiStruct中，所有的參數設置均同Inspire中設置相同，得到圖3 OptiStuct拓撲優化結果圖。

                                                       圖3 OptiStruct拓撲優化結果圖

通過對比圖2和圖3結果可知，二者拓撲優化結果基本吻合，說明Inspire和OptiStruct在拓撲優化程度是一致的。

對比Inspire和OptiStruct拓撲優化的結果，得出以下結論：

1、Inspire省去了前處理劃分網格的時間（由軟件后臺自動生成六面體為主的網格模型），操作非常簡單，通俗易懂。

2、由于該模型較小，所以二者在后處理方面時間基本一樣，如果Inspire縮小厚度約束尺寸，計算時間則會相應增加很多。

3、Inspire相比OptiStruct，對幾何模型質量要求較高。