優(yōu)化后建模的案例
Ansys Workbench中拓?fù)?em>優(yōu)化后結(jié)構(gòu)力學(xué)特性之可視化 | 結(jié)構(gòu)優(yōu)化新功能
產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)初期，單純的憑借經(jīng)驗(yàn)以及想象對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)往往是不夠的，在適當(dāng)約束條件下，如果能充分利用“拓?fù)?em>優(yōu)化技術(shù)”進(jìn)行分析，并結(jié)合豐富的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可以設(shè)計(jì)出更能滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)技術(shù)方案、工藝要求以及更質(zhì)輕質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品。
拓?fù)?em>優(yōu)化（topology optimization）是一種根據(jù)給定的負(fù)載情況、約束條件和性能指標(biāo)，在給定的區(qū)域內(nèi)對(duì)材料分布進(jìn)行優(yōu)化的數(shù)學(xué)方法，將區(qū)域離散成足夠多的子區(qū)域，借助FEM分析技術(shù)按照指定的優(yōu)化策略、約束準(zhǔn)則、目標(biāo)等從這些區(qū)域中刪除一定數(shù)量單元，用保留下來(lái)的單元描述結(jié)構(gòu)的最優(yōu)拓?fù)洌l(fā)揮系統(tǒng)材料最大利用率。拓?fù)?em>優(yōu)化后，通常需要對(duì)其產(chǎn)生的結(jié)果模型進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，完全復(fù)制拓?fù)?em>優(yōu)化前的邊界條件進(jìn)行仿真計(jì)算。
以往版本需要在WorkBench中添加后續(xù)分析模塊去驗(yàn)證優(yōu)化后的模型。拓?fù)?em>優(yōu)化后的仿真計(jì)算設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程如下圖所示。先在拓?fù)浣Y(jié)果中生成光順平滑的 STL 模型后，再在 Workbench 中通過(guò)“Transfer to Design Validation System”將優(yōu)化結(jié)果傳遞至驗(yàn)證系統(tǒng)，系統(tǒng)自動(dòng)生成位于拓?fù)?em>優(yōu)化系統(tǒng)上游的相同類型的Mechanical系統(tǒng)，并繼承之前的全部計(jì)算載荷和約束。創(chuàng)建該驗(yàn)證工作流程，分為四步，在創(chuàng)建的驗(yàn)證系統(tǒng)中去劃分網(wǎng)格運(yùn)行計(jì)算及查看設(shè)計(jì)結(jié)果。
前面版本雖然可以比較方便地把優(yōu)化后的模型導(dǎo)入到新的靜力學(xué)結(jié)構(gòu)仿真中，進(jìn)行優(yōu)化模型的驗(yàn)證，但2022R1版本新增擁有了更便捷的功能，可以直接在結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)中查看優(yōu)化后的力學(xué)特性，即允許用戶直觀可視化最終設(shè)計(jì)的結(jié)果（變形、應(yīng)力、特征值模態(tài)等），更方便快速檢查和驗(yàn)證力學(xué)行為。
展開 結(jié)構(gòu)優(yōu)化新功能 | 拓?fù)?em>優(yōu)化后結(jié)構(gòu)力學(xué)特性之可視化
產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)初期，單純的憑借經(jīng)驗(yàn)以及想象對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)往往是不夠的，在適當(dāng)約束條件下，如果能充分利用“拓?fù)?em>優(yōu)化技術(shù)”進(jìn)行分析，并結(jié)合豐富的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可以設(shè)計(jì)出更能滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)技術(shù)方案、工藝要求以及更質(zhì)輕質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品。
拓?fù)?em>優(yōu)化（topology optimization）是一種根據(jù)給定的負(fù)載情況、約束條件和性能指標(biāo)，在給定的區(qū)域內(nèi)對(duì)材料分布進(jìn)行優(yōu)化的數(shù)學(xué)方法，將區(qū)域離散成足夠多的子區(qū)域，借助FEM分析技術(shù)按照指定的優(yōu)化策略、約束準(zhǔn)則、目標(biāo)等從這些區(qū)域中刪除一定數(shù)量單元，用保留下來(lái)的單元描述結(jié)構(gòu)的最優(yōu)拓?fù)洌l(fā)揮系統(tǒng)材料最大利用率。拓?fù)?em>優(yōu)化后，通常需要對(duì)其產(chǎn)生的結(jié)果模型進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，完全復(fù)制拓?fù)?em>優(yōu)化前的邊界條件進(jìn)行仿真計(jì)算。
以往版本需要在WorkBench中添加后續(xù)分析模塊去驗(yàn)證優(yōu)化后的模型。拓?fù)?em>優(yōu)化后的仿真計(jì)算設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程如下圖所示。先在拓?fù)浣Y(jié)果中生成光順平滑的 STL 模型后，再在 Workbench 中通過(guò)“Transfer to Design Validation System”將優(yōu)化結(jié)果傳遞至驗(yàn)證系統(tǒng)，系統(tǒng)自動(dòng)生成位于拓?fù)?em>優(yōu)化系統(tǒng)上游的相同類型的Mechanical系統(tǒng)，并繼承之前的全部計(jì)算載荷和約束。創(chuàng)建該驗(yàn)證工作流程，分為四步，在創(chuàng)建的驗(yàn)證系統(tǒng)中去劃分網(wǎng)格運(yùn)行計(jì)算及查看設(shè)計(jì)結(jié)果。
前面版本雖然可以比較方便地把優(yōu)化后的模型導(dǎo)入到新的靜力學(xué)結(jié)構(gòu)仿真中，進(jìn)行優(yōu)化模型的驗(yàn)證，但2022R1版本新增擁有了更便捷的功能，可以直接在結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)中查看優(yōu)化后的力學(xué)特性，即允許用戶直觀可視化最終設(shè)計(jì)的結(jié)果（變形、應(yīng)力、特征值模態(tài)等），更方便快速檢查和驗(yàn)證力學(xué)行為。
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后橋殼的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
后橋殼的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
復(fù)合材料建模分析及優(yōu)化培訓(xùn)
<h3 class="ql-align-justify">Altair官方線下培訓(xùn)日程公布-11月5日，北京，復(fù)合材料建模分析及優(yōu)化培訓(xùn)</h3><p class="ql-align-justify"><strong>線下培訓(xùn)時(shí)間：2025.11.5-11.6（為期兩天）</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>培訓(xùn)地點(diǎn)：北京</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>溫馨提示：</strong></p><ul><li><strong>線下公開培訓(xùn)</strong>僅線下參加，暫不實(shí)行線上直播/錄播。</li><li>培訓(xùn)席位有限，請(qǐng)至少<strong>提前一周</strong>報(bào)名，報(bào)名入口添加客服獲取。
展開 齒輪泵CFD建模設(shè)計(jì)的最優(yōu)化
齒輪泵在使用過(guò)程中，體積效率和零件磨損成為問(wèn)題，為了最優(yōu)化齒輪泵性能，減輕摩擦損傷，理解泵內(nèi)部的流體力學(xué)就顯得尤為重要。STAR-CD分析的作用在于泵流性能的最優(yōu)化和流體流動(dòng)振蕩的減輕，并降低成本，提高泵效率。為了優(yōu)化齒輪泵的設(shè)計(jì)，必須詳細(xì)模擬齒輪形狀、遺漏流以及空氣泡的產(chǎn)生、壓縮、破碎等過(guò)程。
齒輪泵CFD建模設(shè)計(jì)的最優(yōu)化
齒輪泵在使用過(guò)程中，體積效率和零件磨損成為問(wèn)題，為了最優(yōu)化齒輪泵性能，減輕摩擦損傷，理解泵內(nèi)部的流體力學(xué)就顯得尤為重要。STAR-CD分析的作用在于泵流性能的最優(yōu)化和流體流動(dòng)振蕩的減輕，并降低成本，提高泵效率。為了優(yōu)化齒輪泵的設(shè)計(jì)，必須詳細(xì)模擬齒輪形狀、遺漏流以及空氣泡的產(chǎn)生、壓縮、破碎等過(guò)程。
ADAMS參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計(jì)
ADAMS參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計(jì).part2.rar
ADAMS參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計(jì).part1.rar
ANSYS Maxwell參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)
另外，借助于ANSYS平臺(tái)強(qiáng)大的并行、分布式計(jì)算能力，工程師可在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)復(fù)雜優(yōu)化策略進(jìn)行分析和驗(yàn)證，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代創(chuàng)新。
本期直播將以講解結(jié)合實(shí)際操作的方式，介紹ANSYS Maxwell軟件在電機(jī)參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一些功能，主要內(nèi)容綱要如下：
1. Maxwell各種參數(shù)化建模方法介紹
自建模型參數(shù)化、導(dǎo)入模型參數(shù)化、UDP參數(shù)化、材料/溫度/外電路參數(shù)化、
2. Maxwell各種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法介紹
Maxwell優(yōu)化模塊、Workbench優(yōu)化模塊、optiSLang優(yōu)化模塊
3. 案例演示
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展開 濾波器 | 仿真、優(yōu)化和基于測(cè)量的建模顯著加快設(shè)計(jì)進(jìn)程
Ansys Nuhertz FilterSolutions提供自動(dòng)射頻（RF）、微波和數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)、綜合與優(yōu)化。該軟件基于濾波器性能規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了集總組件和物理濾波器的綜合布局設(shè)計(jì)，并在Ansys HFSS電磁仿真器中自動(dòng)設(shè)置濾波器分析和優(yōu)化
Modelithics為表面貼裝部件提供了綜合模型庫(kù)，可以考慮部件對(duì)濾波器設(shè)計(jì)的影響，從而可以簡(jiǎn)化濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)流程。此外，Modelithics部件庫(kù)將組件表面、基板或電路板作為參數(shù)。這些模型還提供與安裝焊盤尺寸相關(guān)的參數(shù)。
通過(guò)選擇尺寸準(zhǔn)確的組件和材料，您可以更好地了解設(shè)計(jì)，并降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和失敗的可能性。
您可以從Nuhertz或HFSS訪問(wèn)Modelithics庫(kù)。Nuhertz能以直接、無(wú)縫的方式提供自動(dòng)濾波器設(shè)計(jì)、綜合與優(yōu)化。基于濾波器性能規(guī)范，Nuhertz可以綜合設(shè)計(jì)出濾波器上的集總組件，并在HFSS中自動(dòng)設(shè)置濾波器分析和優(yōu)化。
HFSS適用于電磁仿真，可幫助您設(shè)計(jì)和仿真高頻電子產(chǎn)品，例如RF和微波組件、濾波器、連接器、PCB、天線等。首先，對(duì)RLC組件的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行優(yōu)化；然后，優(yōu)化平面互連，以確保離散組件及其互連的電磁耦合都能被考慮到，實(shí)現(xiàn)符合性能規(guī)范的最佳設(shè)計(jì)。如果需要，可以將屏蔽、外殼效應(yīng)和基板邊緣連接器納入整體優(yōu)化中。
Ansys HFSS 3D電磁（EM）仿真使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)Ω哳l電子產(chǎn)品進(jìn)行建模，如：天線、天線陣列、射頻（RF）或微波組件、高速互連、濾波器、連接器、集成芯片（IC）封裝與印刷電路板
HFSS有兩種模式：3D模式和3D Layout模式，后者非常適合處理分層電路板幾何結(jié)構(gòu)問(wèn)題或高速組件（如IC封裝、片上嵌入式無(wú)源組件和PCB互連）的布局問(wèn)題。
展開 基于CAESES建模的壓氣機(jī)蝸殼優(yōu)化
而在設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中需要反復(fù)調(diào)整設(shè)計(jì)尺寸，也需要重復(fù)幾何造型，給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了大量的重復(fù)性勞動(dòng)。
CAESES則通過(guò)參數(shù)化造型的方法，并將設(shè)計(jì)理念融入造型過(guò)程，省去了優(yōu)化過(guò)程的反復(fù)造型工作，也使得幾何造型更加符合設(shè)計(jì)理念。
第一步，確定幾何截面的參數(shù)化定義方式。蝸殼截面的形式有很多種，梯形、方形、圓弧形等。本例截面參數(shù)定義方式如下圖所示。
第二步，確定截面設(shè)計(jì)約束。設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)蝸殼的過(guò)程中不僅會(huì)研究各個(gè)截面參數(shù)對(duì)蝸殼性能的影響，也需要研究各個(gè)參數(shù)沿著角向360度的變化規(guī)律對(duì)性能的影響。例如，等環(huán)量設(shè)計(jì)要求、最大外側(cè)直徑要求、最大高度要求等等。CAESES中實(shí)現(xiàn)等環(huán)量要求，可以使用如下代碼控制。
第三步，完成蝸管幾何造型。蝸管造型方式采用CAESES特有的曲面成型方式，Mateface功能。該命令要求定義一條參數(shù)化特征曲線和定義參數(shù)的變化規(guī)律。例如，定義特征曲線如圖1所示，定義Ra隨角度變化而線性變化，則最終形成模型各個(gè)截面幾何會(huì)因Ra的變化而變化。
第四步，蝸舌建模。傳統(tǒng)蝸舌建模都是通過(guò)倒圓角實(shí)現(xiàn)，而圓角功能對(duì)蝸舌的適應(yīng)性并不好，經(jīng)常出現(xiàn)圓角生成失敗、圓角過(guò)小等情況。為避免類似情況出現(xiàn)，CAESES用曲面去代替圓角，實(shí)現(xiàn)方式如下圖所示。
在曲面上偏置相交線，得到蝸舌曲面的兩條邊線，并分別在各自曲面上偏置得到方向控制線，然后從四條曲線上獲取四個(gè)點(diǎn)定義出特征曲線，該特征曲線，滿足與兩個(gè)面相切的約束。最后使用mateface功能，完成蝸舌創(chuàng)建，得到壓殼模型如下。
最后，創(chuàng)建完成該模型后則可以通過(guò)CAESES優(yōu)化模塊進(jìn)行性能優(yōu)化，或者各個(gè)參數(shù)對(duì)性能影響的分析工作。
展開 
基于參數(shù)化幾何建模的SiPESC形狀優(yōu)化
SiPESC形狀優(yōu)化方案及實(shí)例
形狀優(yōu)化
形狀優(yōu)化的過(guò)程分為參數(shù)化建模、攝動(dòng)節(jié)點(diǎn)提取、有限元分析、靈敏度分析和形狀優(yōu)化，這些過(guò)程都是在SiPESC平臺(tái)上通過(guò)python腳本完成。
(1) 參數(shù)化建模
SiPESC平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)布爾運(yùn)算、拉伸、旋轉(zhuǎn)、曲面建模等幾何建模功能。參數(shù)化建模全部基于SiPESC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，主要過(guò)程分為：
創(chuàng)建幾何模型：通過(guò)創(chuàng)建點(diǎn)、線、面、實(shí)體創(chuàng)建出要優(yōu)化的模型。要修改模型的尺寸只需通過(guò)修改相關(guān)函數(shù)的參數(shù)即可。
賦予相關(guān)屬性：在腳本中通過(guò)給不同的面賦予不同的顏色，可以達(dá)到給指定的面施加約束、載荷、材料屬性。修改屬性的方法與創(chuàng)建幾何模型相同。
將創(chuàng)建出來(lái)的幾何模型保存為*.step文件，有限元模型保存為*.bdf文件。
(2) 靈敏度分析
首先確定設(shè)計(jì)變量相關(guān)幾何面，并記錄幾何面上的有限元節(jié)點(diǎn)。然后給設(shè)計(jì)變量增加一個(gè)微小的攝動(dòng)量，通過(guò)參數(shù)化建模得到變化后的新幾何模型。再通過(guò)幾何面內(nèi)坐標(biāo)系與整體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定原幾何面上節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的新幾何面內(nèi)的攝動(dòng)節(jié)點(diǎn)。最后計(jì)算攝動(dòng)前后的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)差值（靈敏度分析需要的參數(shù)）。整個(gè)過(guò)程只需要?jiǎng)澐忠淮尉W(wǎng)格，只一次有限元分析，僅計(jì)算部分單元?jiǎng)偠汝嚨牟罘郑蟠鬁p少了計(jì)算量，提高了計(jì)算效率。
展開 workbench 11.0建模、分析和優(yōu)化教程
如題
基于Altair Inspire的右前下后擺臂的模型優(yōu)化
表2.1 Q235材料的屬性
材料類型
密度（kg/m3）
泊松比
彈性極限（MPa）
強(qiáng)度極限(MPa）
Q235
7.856′105
0.3
2.0′105
375
2.2強(qiáng)度分析
在制動(dòng)工況中，右前下后擺臂所受到的載荷最大，其應(yīng)力接近于屈服強(qiáng)度，最大值為285MPa，且發(fā)生了最大的變形位移為2.53mm。其安全系數(shù)為375/285=1.32。
3、右前下后擺臂拓?fù)?em>優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1拓?fù)?em>優(yōu)化模型
在對(duì)右前下后擺臂進(jìn)行拓?fù)?em>優(yōu)化設(shè)計(jì)之前，要先對(duì)其建立適當(dāng)?shù)?em>優(yōu)化模型，本次優(yōu)化采用1mm的四面體單元模型。前下后擺臂的兩端安裝位置所受載荷較大且比較復(fù)雜，因此進(jìn)行拓?fù)?em>優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，把右前下后擺臂兩端安裝點(diǎn)部分區(qū)域制定為非設(shè)計(jì)空間，將安裝點(diǎn)附近以外的區(qū)域制定為設(shè)計(jì)空間。
3.2拓?fù)?em>優(yōu)化參數(shù)
添加載荷和約束：約束汽車右前下后擺臂前端安裝位置在X、Y、Z三個(gè)方向上的位移自由度并約束其X、Y方向上的旋轉(zhuǎn)約束。約束汽車右前下后擺臂后端安裝位置在X、Y、Z三個(gè)方向上的位移自由度并約束其Y、Z方向上的旋轉(zhuǎn)約束。隨后在汽車右前下后擺臂前段固定位置分別添加沿X、Y、Z軸方向的支撐力，在汽車右前下后擺臂后端固定位置分別添加沿X、Y、Z軸方向的支撐力；設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)質(zhì)量：為設(shè)計(jì)空間總體積的10%；設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)頻率約束為：最小20Hz且施加最低10模式；設(shè)定優(yōu)化厚度約束為：最小0.063771mm。經(jīng)過(guò)Altair Inspire軟件計(jì)算分析，獲得拓?fù)?em>優(yōu)化結(jié)果。
展開 使用MATLAB進(jìn)行有限元建模、計(jì)算和后處理 ￥10.99
本文提出使用MATLAB進(jìn)行梁?jiǎn)卧Ｐ偷膭?chuàng)建、計(jì)算和后處理。編寫的程序可用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由于無(wú)需借助商業(yè)有限元軟件，計(jì)算高效，且無(wú)需擔(dān)心版權(quán)問(wèn)題。感興趣的同學(xué)可以下載代碼，未經(jīng)允許不得用于商業(yè)用途。
1. 有限元模型的建模
有限元模型可包括五大部分：節(jié)點(diǎn)、單元（由節(jié)點(diǎn)組成）、材料、屬性（主要是橫截面，如截面尺寸、形狀）、邊界條件（約束和加載力）。定義了單元類型和材料及屬性，即可計(jì)算每個(gè)單元的剛度矩陣ki，并最終組裝所有單元的剛度矩陣得到整體剛度矩陣K。
2. 有限元模型的計(jì)算
有限元模型的計(jì)算其實(shí)就是求方程組的過(guò)程，對(duì)于靜力問(wèn)題有：F=Kx，F(xiàn)為外力矢量，K為整體剛度矩陣，x為節(jié)點(diǎn)位移。有了位移就可以計(jì)算其它量，如應(yīng)變能e=0.5x'*K*x， 應(yīng)力σ=DBx等
3. 有限元模型的后處理
本文使用的代碼僅對(duì)節(jié)點(diǎn)的合位移進(jìn)行演示，感興趣的同學(xué)可以改動(dòng)代碼，做出自己想要展示的效果圖。
展開 優(yōu)化后建模的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
優(yōu)化后建模ansys建模后復(fù)制ansys建模后看不ansys14 5后優(yōu)化ansys建模優(yōu)化參數(shù)化建模，優(yōu)化，聯(lián)合仿真 優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真優(yōu)化 optistruct優(yōu)化完成后怎么看優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的質(zhì)量abaqus拓?fù)鋬?yōu)化后怎么查看優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的仿真運(yùn)動(dòng)參數(shù)化建模參數(shù)化建模仿真優(yōu)化仿真優(yōu)化后碰優(yōu)化蓋梁拓?fù)鋬?yōu)化怎樣得到優(yōu)化后尺寸后減震器優(yōu)化
