SIMP的多工況靜態(tài)拓撲優(yōu)化
關注創(chuàng)建者：CAE追夢者 創(chuàng)建時間：2019-06-08
SIMP的多工況靜態(tài)拓撲優(yōu)化的視頻教程
平板受多工況扭轉載荷拓撲優(yōu)化（文獻復現）
本課適合哪些人學習： 1、Optistruct拓撲優(yōu)化設計人員 2、理工科學長和老師 3、仿真工程師 4、結構創(chuàng)新設計人員 5、結構優(yōu)化人員 你會得到什么： 1、掌握多工況目標函數的創(chuàng)建 2、學會拓撲優(yōu)化流程創(chuàng)建 3、利用后處理，獲取拓撲優(yōu)化結果
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基于optistruct汽車控制臂多工況拓撲優(yōu)化
汽車控制臂三種工況下的多目標拓撲優(yōu)化為例，講述在optistruct中是如何進行多目標拓撲優(yōu)化，從而滿足特定要求下汽車控制臂的概念設計。對于單目標拓撲優(yōu)化你會發(fā)現每一種工況下拓撲優(yōu)化的結果不一樣，多目標拓撲優(yōu)化則綜合考慮多種工況下的目標得到一個綜合結果。 對于多目標優(yōu)化常用的手段：1、將目標轉化為約束條件；2、對多目標采用加權的方法得到一個綜合目標。
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SIMP的多工況靜態(tài)拓撲優(yōu)化的實例教程
本案例是基于optistruct考慮靜態(tài)與動態(tài)特性下的汽車控制臂拓撲優(yōu)化。結構多目標拓撲優(yōu)化是以體積分數不超過0.3為約束條件，同時考慮靜態(tài)多剛度目標和動態(tài)振動頻率目標的拓撲優(yōu)化。由折衷規(guī)劃法結合平均頻率法可得到多目標拓撲優(yōu)化的綜合目標函數：
有限元模型
基于SIMP的多工況靜態(tài)拓撲優(yōu)化數學模型如下：
折衷拓撲優(yōu)化后的結果
目標響應迭代曲線
優(yōu)化前的前三階模態(tài)及陣型：
一階模態(tài)
二階模態(tài)
三階模態(tài)
優(yōu)化后的前三階模態(tài)及陣型：
一階模態(tài)
二階模態(tài)
三階模態(tài)
更加詳細的說明見收費內容部分，本案例僅提供模型文件結果文件及相關指導，凡購買的朋友針對本案例仿真實現上有什么疑問可以私信。
請尊重原創(chuàng)，版權所有，翻版必究！
展開 本例以汽車控制臂三種工況下的多目標拓撲優(yōu)化為例，講述在optistruct中是如何進行多目標拓撲優(yōu)化，從而滿足特定要求下汽車控制臂的概念設計，先通過單目標拓撲優(yōu)化得到每個工況的最大與最小柔度值，然后通過基于SIMP的多工況靜態(tài)剛度拓撲優(yōu)化數學模型得到三各工況綜合柔度的優(yōu)化方程
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結構剛度最大化拓撲優(yōu)化是研究在設計域內得到使結構剛度最大的材料分布形式的問題。多個工況下的剛度拓撲優(yōu)化問題通常稱作多剛度拓撲優(yōu)化問題。每一個工況對應一個剛度的最優(yōu)拓撲結構，因此多剛度拓撲優(yōu)化問題也就屬于多目標拓撲優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的多目標優(yōu)化問題是將多個目標通過線性疊加轉化成單目標。本案例采用折衷規(guī)劃法來實現多目標拓撲優(yōu)化問題。
有限元模型
拓撲優(yōu)化結果
多工況折衷柔度迭代曲線
本案例僅提供模型文件結果文件及相關指導，凡購買的朋友針對本案例仿真實現上有什么疑問可以私信。
請尊重原創(chuàng)，版權所有，翻版必究！
展開 有沒有人使用ABAQUS進行多工況多工況拓撲優(yōu)化，使用折中規(guī)劃法公式如圖所示：
拓撲優(yōu)化是形狀優(yōu)化的一種特殊形式。網上資料和ansys help文件都有詳細說明。多工況下的拓撲優(yōu)化。需要APDL用到lswrite 命令，通過APDL可以更清楚地了解分析的流程。Workbench也可以完成多工況的拓撲優(yōu)化。結果類似，操作更為簡便。
!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(yōu)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(yōu)化。
Workbench 流程及結果
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SIMP的多工況靜態(tài)拓撲優(yōu)化的相關專題、標簽、搜索
SIMP的多工況靜態(tài)拓撲優(yōu)化的最新內容
概述
汽車控制臂（Control Arm）是懸架系統(tǒng)的關鍵部件，其核心作用是將車輪與車架連接，并在車輛行駛過程中承受并傳遞來自車輪的多方向力和力矩。拓撲優(yōu)化的目標是在給定的設計空間、材料和工況下，找到材料的最優(yōu)分布，使結構在滿足多種性能要求（如剛度、強度、頻率）的同時，實現輕量化。
“多工況加權柔度響應”指的是將結構在多種不同載荷工況下的柔度（Compliance） 進行加權求和，作為拓撲優(yōu)化的目標函數或約束條件
本例以汽車控制臂三種工況、加上1階模態(tài)下的多目標拓撲優(yōu)化為例，講述在optistruct中是如何進行多目標拓撲優(yōu)化，非公式，目的就是快速得到傳遞路徑，與傳統(tǒng)輸入公式傳遞路徑基本上百分九十以上的相似度，如果有需要公式方面的同學也可以聯系我，有相關的資料
購買后對于模型中不懂的地方都可以問
!多工況下的拓撲優(yōu)化
!學習重點：
!1、 何為拓撲優(yōu)化
!區(qū)分尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓撲優(yōu)化。拓撲優(yōu)化是形狀優(yōu)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(yōu)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(yōu)化。需要apdl
拓撲優(yōu)化是形狀優(yōu)化的一種特殊形式。網上資料和ansys help文件都有詳細說明。多工況下的拓撲優(yōu)化。需要APDL用到lswrite 命令，通過APDL可以更清楚地了解分析的流程。Workbench也可以完成多工況的拓撲優(yōu)化。結果類似，操作更為簡便。
!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(yōu)化分析
本例以汽車控制臂三種工況下的多目標拓撲優(yōu)化為例，講述在optistruct中是如何進行多目標拓撲優(yōu)化，從而滿足特定要求下汽車控制臂的概念設計，先通過單目標拓撲優(yōu)化得到每個工況的最大與最小柔度值，然后通過基于SIMP的多工況靜態(tài)剛度拓撲優(yōu)化數學模型得到三各工況綜合柔度的優(yōu)化方程
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呂兆平
（上汽通用五菱汽車股份有限公司技術中心 柳州545007）
【摘要】 首先用變密度法建立了結構拓撲優(yōu)化數學模型，闡述了利用有限元法進行結構拓撲優(yōu)化的過程，然后通過建立懸置系統(tǒng)的動力學模型，進行動力學仿真并獲得載荷數據。進而應用有限元方法對動力總成懸置鈑金支架進行分析；根據分析結果，使用多工況拓撲優(yōu)化方法對支架模型進行優(yōu)化設計；減輕了懸置支架的質量，指出了拓撲優(yōu)化在輕量化設計中的重要意義
案例是基于optistruct考慮靜態(tài)與動態(tài)特性下的汽車控制臂拓撲優(yōu)化。結構多目標拓撲優(yōu)化是以體積分數不超過0.3為約束條件，同時考慮靜態(tài)多剛度目標和動態(tài)振動頻率（1階模態(tài)頻率）為目標的拓撲優(yōu)化。
有限元模型
基于SIMP的多工況靜態(tài)剛度-特征值拓撲優(yōu)化數學模型如下：
由折衷規(guī)劃法結合平均頻率法可得到多目標拓撲優(yōu)化的綜合目標函數：
有限元模型
基于SIMP的多工況靜態(tài)拓撲優(yōu)化數學模型如下：
折衷拓撲優(yōu)化后的結果
結構剛度最大化拓撲優(yōu)化是研究在設計域內得到使結構剛度最大的材料分布形式的問題。多個工況下的剛度拓撲優(yōu)化問題通常稱作多剛度拓撲優(yōu)化問題。每一個工況對應一個剛度的最優(yōu)拓撲結構，因此多剛度拓撲優(yōu)化問題也就屬于多目標拓撲優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的多目標優(yōu)化問題是將多個目標通過線性疊加轉化成單目標。本案例采用折衷規(guī)劃法來實現多目標拓撲優(yōu)化問題。
有沒有人使用ABAQUS進行多工況多工況拓撲優(yōu)化，使用折中規(guī)劃法公式如圖所示：
