ansys拓?fù)錂z查
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys拓?fù)錂z查的視頻教程
Ansys拓?fù)?/em>優(yōu)化系列
用ANSYS對(duì)自行車車架拓?fù)?/em>優(yōu)化Topology Optimization。 1.需要先進(jìn)行優(yōu)化區(qū)域切分。靜態(tài)分析。拓?fù)?/em>優(yōu)化分析設(shè)置。拓?fù)?/em>密度。 2.SpaceClaim光順化處理，拓?fù)?/em>優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證。
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基于ANSYS的拓?fù)?/em>優(yōu)化實(shí)例
基于ANSYS的拓?fù)?/em>優(yōu)化實(shí)例 圖示一個(gè)承載的彈性梁。梁兩端固定，承受兩個(gè)載荷工況。梁的一個(gè)面是用一號(hào)單元?jiǎng)澐值模糜?em>拓?fù)?/em>優(yōu)化，另一個(gè)面是用二號(hào)單元?jiǎng)澐值模蛔鲀?yōu)化。最后的形狀是單元1的體積減少50%。
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ANSYS workbench topology拓?fù)?/em>優(yōu)化
ANSYS workbench topology拓?fù)?/em>優(yōu)化 拓?fù)?/em>優(yōu)化模塊的基本原理和使用方法 對(duì)于汽車輪轂的優(yōu)化，對(duì)于飛機(jī)火箭上的零件需要輕量化的時(shí)候，拓?fù)?/em>優(yōu)化分析在滿足強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，可以獲取最優(yōu)的形狀，拓?fù)?/em>優(yōu)化對(duì)于減輕零件的質(zhì)量有很好的指導(dǎo)意義。本視頻通過ANSYS中的拓?fù)?/em>優(yōu)化模塊的講解，使大家有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，能夠完成部分零件的減重分析。
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ansys拓?fù)錂z查的實(shí)例教程
▲圖1.2-1 方案一圖層空間關(guān)系示意圖
▲圖1.2-2 方案二圖層空間關(guān)系示意圖
03
錯(cuò)誤檢查
通過將以上圖斑導(dǎo)入ArcGIS進(jìn)行拓?fù)錂z查即可發(fā)現(xiàn)圖中所示錯(cuò)誤，如圖1.3-1所示，方案二中深紅色部分即為檢查出來存在圖斑重疊的空間拓?fù)?/em>錯(cuò)誤。
▲圖1.3-1 拓?fù)錂z查結(jié)果圖
1.3.1 如圖1.3-2所示，新建一個(gè)用于拓?fù)錂z查的數(shù)據(jù)集，將“用地圖斑”要素?cái)?shù)據(jù)存到該數(shù)據(jù)集中。
▲圖1.3-2 新建數(shù)據(jù)集
1.3.2 如圖1.3-3，在“拓?fù)錂z查”數(shù)據(jù)集上點(diǎn)擊右鍵，依次選擇“新建-拓?fù)?/em>”，新建拓?fù)?/em>。
▲圖1.3-3 新建拓?fù)?/em>
1.3.3 如圖1.3-4所示，對(duì)新建拓?fù)?/em>各步驟及參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，完成設(shè)置并驗(yàn)證拓?fù)?/em>規(guī)則。
▲圖1.3-4 拓?fù)?/em>設(shè)置
TIPS
拓?fù)?/em>規(guī)則是拓?fù)錂z查設(shè)置中最重要的參數(shù)，本案例是檢查用地重疊錯(cuò)誤，所以拓?fù)?/em>規(guī)則選擇“不能重疊”，ArcGIS中針對(duì)點(diǎn)、線、面等空間要素有多種不同的拓?fù)?/em>規(guī)則，如下圖（圖1.3-5）所示，具體請(qǐng)查詢相關(guān)文檔，本文不再贅述。
▲圖1.3-5 多種拓?fù)?/em>規(guī)則
1.3.4 如圖1.3-6所示，生成拓?fù)錂z查結(jié)果數(shù)據(jù)圖層“拓?fù)錂z查_Topology”，在Arcmap中加載該層數(shù)據(jù)即得到圖1.3-1所示的拓?fù)錂z查結(jié)果。
展開 在ANSYS經(jīng)典界面下，是沒有單位的概念的，簡言之需要讀者自行定義協(xié)調(diào)的單位制，那么在用外部建模軟件建好模型后，我怎么知道模型的尺度在當(dāng)前ansys軟件中是多少呢
①用check geometry命令，選中模型任意兩點(diǎn)，就可以測(cè)量出長度，對(duì)此就可以使用scale命令對(duì)模型進(jìn)行縮放來調(diào)整模型尺度
②在LSPP中使用measure命令，直接量取模型網(wǎng)格任意兩節(jié)點(diǎn)的距離來判斷
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時(shí)也包括最新的行業(yè)熱點(diǎn)解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業(yè)熱點(diǎn)趨勢(shì)，諸如無人駕駛、PCB結(jié)構(gòu)可靠性、天線設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生等等。
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本期研討會(huì)：《PCB電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)則檢查與仿真驗(yàn)證》將于1月8日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
PCB電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)則檢查與仿真驗(yàn)證
日期/時(shí)間
2020年1月8日
20:00 – 21:00
課程受眾
Layout工程師、硬件工程師、SI工程師、EMC工程師、測(cè)試工程師等相關(guān)人士
講師簡介
張偉，ANSYS高級(jí)應(yīng)用工程師。
在電磁電路仿真分析領(lǐng)域從業(yè)十二年，作為SI/PI/EMC仿真軟件專家，具備豐富的SI/PI/EMC仿真分析經(jīng)驗(yàn)。
展開 1.優(yōu)化拓?fù)?/em>的數(shù)學(xué)模型
優(yōu)化拓?fù)?/em>的數(shù)學(xué)解釋可以轉(zhuǎn)換為尋求最優(yōu)解的過程，對(duì)于他的描述是：給定系統(tǒng)描述和目標(biāo)函數(shù)，選取一組設(shè)計(jì)變量及其范圍，求設(shè)計(jì)變量的值，使得目標(biāo)函數(shù)最小（或者最大）。一種典型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
優(yōu)化拓?fù)?/em>所要進(jìn)行的數(shù)學(xué)運(yùn)算目標(biāo)就是，求取合適的設(shè)計(jì)變量v，并使得目標(biāo)函數(shù)值最小。
2基于ANSYS的優(yōu)化拓?fù)?/em>的一般過程
在ANSYS中，進(jìn)行優(yōu)化拓?fù)?/em>，一般分為6個(gè)步驟。具體流程見下圖：
優(yōu)化拓?fù)?/em>操作流程圖
各個(gè)步驟的具體操作解釋如下：
1、定義需要求解的結(jié)構(gòu)問題
對(duì)于結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析，定義結(jié)構(gòu)的物理特性必不可少，例如，需要定義結(jié)構(gòu)的楊氏模量、泊松比（其值在0.1～0.4之間）、密度等相關(guān)的結(jié)構(gòu)特性方面的信息，以供結(jié)構(gòu)計(jì)算能夠正常執(zhí)行下去。
2、選擇合理的優(yōu)化單元類型
在ANSYS中，不是所有的單元類型都可以執(zhí)行優(yōu)化的，必須滿足如下的規(guī)定：
（1）2D平面單元：PLANE82單元和PLANE183單元； （2）3D實(shí)體單元：SOLID92單元和SOLID95單元； （3）殼單元：SHELL93單元。 上述單元的特性在幫助文件中有詳細(xì)的說明，同時(shí)對(duì)于2D單元，應(yīng)使用平面應(yīng)力或者軸對(duì)稱的單元選項(xiàng)。
3、指定優(yōu)化和非優(yōu)化的區(qū)域
在ANSYS中規(guī)定，單元類型編號(hào)為1的單元，才執(zhí)行優(yōu)化計(jì)算；否則，就不執(zhí)行優(yōu)化計(jì)算。
展開 拓?fù)?/em>優(yōu)化
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ansys拓?fù)錂z查的最新內(nèi)容
拓?fù)鋬?yōu)化是一種數(shù)學(xué)方法，它通過滿足先前建立的給定約束并最小化預(yù)定義的成本函數(shù)，在空間上優(yōu)化定義域內(nèi)材料的分布。本教程的主要目的是通過拓?fù)鋬?yōu)化優(yōu)化三角支架的材料密度并將其降低 50%。
第 1 步：概述
第 2 步：分析程序
作為第一步，對(duì)三角支架進(jìn)行了分析，以獲得最大變形、最大應(yīng)力（關(guān)注點(diǎn)）和最小安全系數(shù)。
作為第 2 步，實(shí)施了結(jié)構(gòu)（拓?fù)洌﹥?yōu)化分析以降低材料密度。
最后一步
基于2023ANSYS WORKBENCH拓?fù)鋬?yōu)化
圓柱體拓?fù)鋬?yōu)化。
載荷邊界條件
靜力分析結(jié)果
拓?fù)鋬?yōu)化邊界條件
拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果
摘 要：本研究基于ANSYS軟件，針對(duì)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化展開了仿真分析。首先，針對(duì)不同的工藝約束，建立了多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)，通過比較不同拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的區(qū)別和優(yōu)劣勢(shì)，選取了最優(yōu)的拓?fù)鋬?yōu)化建模方法。隨后，根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，建立了工程化結(jié)構(gòu)數(shù)模。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在所建立的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)下，得到了一種在工藝約束下最優(yōu)的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且該結(jié)構(gòu)具有較好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，可為實(shí)際工程應(yīng)用提供參考
在ansys workbench中拓?fù)鋬?yōu)化分析流程如下所示。
以下圖所示結(jié)構(gòu)為例，演示拓?fù)鋬?yōu)化分析的過程，優(yōu)化條件如下：
最大應(yīng)力小于1000PSI；質(zhì)量去除50%；結(jié)構(gòu)材料為結(jié)構(gòu)鋼；結(jié)構(gòu)承受750psi的內(nèi)壓，兩端的安裝孔固定約束。
拓?fù)鋬?yōu)化的邊界條件設(shè)置如下，設(shè)置對(duì)應(yīng)的優(yōu)化區(qū)域，載荷約束條件區(qū)域?yàn)榉莾?yōu)化區(qū)域，設(shè)置最大應(yīng)力和去除質(zhì)量的約束條件
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)鋬?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)鋬?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
ANSYS Workbench 拓?fù)鋬?yōu)化新功能案例分享
作者：大龍貓 fwz0703@163.com
ANSYS最新版的拓?fù)鋬?yōu)化功能又有了新的進(jìn)步，設(shè)置的條件選項(xiàng)方法的不同，導(dǎo)致的結(jié)果的不同，下面查看其中幾個(gè)案例導(dǎo)致的不同形狀結(jié)果
1.約束中的subtype設(shè)置為housing
設(shè)置方法如圖所示，選擇類型housing即可，下方選擇相應(yīng)的保留面，如圖所示。
在ANSYS經(jīng)典界面下，是沒有單位的概念的，簡言之需要讀者自行定義協(xié)調(diào)的單位制，那么在用外部建模軟件建好模型后，我怎么知道模型的尺度在當(dāng)前ansys軟件中是多少呢
①用check geometry命令，選中模型任意兩點(diǎn)，就可以測(cè)量出長度，對(duì)此就可以使用scale命令對(duì)模型進(jìn)行縮放來調(diào)整模型尺度
②在LSPP中使用measure命令，直接量取模型網(wǎng)格任意兩節(jié)點(diǎn)的距離來判斷
一、“空間重疊”類拓?fù)溴e(cuò)誤
01
錯(cuò)誤描述
如圖1.1-1所示是在CAD中常見的用地規(guī)劃圖，
『點(diǎn)擊觀看直播回放』
隨著增材制造以及拓?fù)鋬?yōu)化概念日益深入人心，其應(yīng)用也愈發(fā)復(fù)雜。Ansys 2020 R2拓?fù)鋬?yōu)化和增材制造相關(guān)的新功能也與時(shí)俱進(jìn)，為您更復(fù)雜的設(shè)計(jì)和更高精尖的研發(fā)提供軟件保證。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會(huì)后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學(xué)習(xí)。
▼▼▼2020 Ansys網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)有獎(jiǎng)反饋
時(shí)間：8月25日 16:00
培訓(xùn)內(nèi)容：
本次研討會(huì)將帶來拓?fù)鋬?yōu)化新功能以及增材制造新功能的詳細(xì)介紹：
拓?fù)鋬?yōu)化新功能：
適用于更復(fù)雜問題的優(yōu)化區(qū)域、幾何約束設(shè)置
提升優(yōu)化性能
更簡便地優(yōu)化驗(yàn)證流程
適用于制造生產(chǎn)的尺寸控制增材制造新功能：
統(tǒng)一區(qū)域創(chuàng)建多種支撐
