ansys 網格拓撲的案例
無網格前端框架拓撲優化
將前端框架模型導入HyperMesh中，對其進行分區處理，并劃分3D四面體網格，載荷工況、邊界條件等與Altair Inspire軟件設置一致，最后調用OptiStruct求解器，其拓撲優化結果如圖3所示：
圖3 OptiStruct拓撲優化結果
將Altair Inspire與OptiStruct拓撲優化結果對比分析，如圖4所示：
圖4 Inspire and OptiStruct 拓撲優化對比分析結果
由圖4可以看出，Altair Inspire與OptiStruct拓撲優化結果是非常接近的，只是Altair Inspire分析結果中相比OptiStruct拓撲優化結果少了兩個支撐筋，這可能是因為在OptiStuct中采用多工況拓撲優化，并對多工況分別進行相應目標值約束（比如位移目標控制約束、固有頻率目標控制約束），最后采用的是總體積百分比最小進行目標值。
結論：
1、時間：Altair Inspire從導入網格到得到拓撲優化分析結果，總時間接近2小時（這與厚度約束最小尺寸有關，最小厚度越小，分析時間越長），而OptiStruct拓撲優化從導入網格到得到拓撲優化分析結果，大約需要2～3天時間，因此，二者的優化分析時間差距是非常明顯的。
2、精度：Altair Inspire與OptiStruct拓撲優化結果是非常接近的，因此，Altair Inspire無網格拓撲優化的精度是可以保證的。
3、操作性：Altair Inspire為中文界面，操作更為人性化，通俗易懂；而OptiStruct操作相對較為復雜。
展開 三角支架的拓撲優化 - ANSYS Workbench ￥3
拓撲優化是一種數學方法，它通過滿足先前建立的給定約束并最小化預定義的成本函數，在空間上優化定義域內材料的分布。本教程的主要目的是通過拓撲優化優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，對三角支架進行了分析，以獲得最大變形、最大應力（關注點）和最小安全系數。
作為第 2 步，實施了結構（拓撲）優化分析以降低材料密度。
最后一步，在 SpaceClaim 上對優化的幾何結構進行了重新設計并再次進行了分析。
第 3 步：工程數據（材料模型）
本教程中使用了默認材質 Structural Steel：
第 4 步：幾何圖形（SpaceClaim 模型）
SpaceClaim 上設計的三角形支架如下所示：
步驟 5：網格劃分操作（默認幾何）
已創建單元尺寸為 0.6mm 的默認網格：
對關注點（具有最大應力的區域）的網格細化進行了細化，直到兩個相鄰節點之間的應力值差小于 10%。
對目標點的第一次優化已實現為球體半徑為 1.5 毫米、元素尺寸為 0.11 毫米的物體尺寸/影響球體尺寸：
展開 基于ANSYS的汽車轉向節拓撲優化仿真分析
6.3 模型的網格劃分
在進行拓撲優化仿真分析之前，需要對模型進行網格劃分，將模型劃分為若干個小單元，以便進行計算。網格劃分的精度和密度對計算結果有很大影響，因此需要根據仿真分析的要求進行合理的網格劃分。
在進行網格劃分時，需要考慮模型的幾何形狀、結構和材料等因素，以保證網格劃分的精度和密度符合仿真分析的要求。同時還需要考慮計算成本和計算效率等因素，以保證計算結果的準確性和可靠性。
7 結語
綜上所述，本研究基于ANSYS平臺對汽車轉向節進行了拓撲優化仿真分析，并建立了工程化結構數模。通過多目標拓撲優化目標函數的建立和對不同工藝約束下的拓撲優化結果的分析比較，我們選取了最優的拓撲優化建模方法。同時，我們提出了建模方法的選擇原則和評價指標。本研究的主要貢獻在于將拓撲優化方法應用到汽車轉向節的設計中，并提出了一套完整的拓撲優化流程和方法。我們的研究結果表明，拓撲優化設計可以有效地提高汽車轉向節的性能和使用壽命，同時減小其質量和體積。我們的工程化結構數模也為汽車轉向節的設計和制造提供了有力支持。
參考文獻
[1] 陳陣.電動液壓助力轉向系統（EHPS）應用及發展[J].科技創新與應用，2014(04):289-290.
[2] 解后循，高翔.電控/電動液壓助力轉向控制技術研究現狀與展望[J].農業機械學報，2007,38(11):178-181.
[3] 邊莉，邊晨源．采用交叉嫡支持向量機和模糊積分的電網故障診斷[J]．電機與控制學報，2016,20(2):112-120.
文章來源：時代汽車
展開 ANSYS拓撲優化
1.優化拓撲的數學模型
優化拓撲的數學解釋可以轉換為尋求最優解的過程，對于他的描述是：給定系統描述和目標函數，選取一組設計變量及其范圍，求設計變量的值，使得目標函數最小（或者最大）。一種典型的數學表達式為：
優化拓撲所要進行的數學運算目標就是，求取合適的設計變量v，并使得目標函數值最小。
2基于ANSYS的優化拓撲的一般過程
在ANSYS中，進行優化拓撲，一般分為6個步驟。具體流程見下圖：
優化拓撲操作流程圖
各個步驟的具體操作解釋如下：
1、定義需要求解的結構問題
對于結構進行優化分析，定義結構的物理特性必不可少，例如，需要定義結構的楊氏模量、泊松比（其值在0.1～0.4之間）、密度等相關的結構特性方面的信息，以供結構計算能夠正常執行下去。
2、選擇合理的優化單元類型
在ANSYS中，不是所有的單元類型都可以執行優化的，必須滿足如下的規定：
（1）2D平面單元：PLANE82單元和PLANE183單元； （2）3D實體單元：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的說明，同時對于2D單元，應使用平面應力或者軸對稱的單元選項。
3、指定優化和非優化的區域
在ANSYS中規定，單元類型編號為1的單元，才執行優化計算；否則，就不執行優化計算。
展開 
拓撲優化(ANSYS)
拓撲優化
ANSYS拓撲優化-趙州橋
2）劃分網格，網格大小為0.5mm的六面體網格。
3）橋的下方底座施加固定約束。
4）橋面施加1000Mpa的壓力。
5）在結果文件中插入位移和平均等效應力的結果并且求解。
6）位移云圖，最大位移為3.94e-5mm，分布在橋體的中間。
7）應力云圖，最大應力為0.08Mpa，分布在橋底座與橋體連接處。
8）返回WORKBENCH，在精力學分析后面添加拓撲優化模塊，并且點擊進入。
9）進入拓撲優化模塊
10）設置底座固定約束和橋面載荷約束均為非優化區域，其余藍色為優化區域
11）設置優化目標為最小柔順度。
12）相應約束設置保留30%體積。
13）設置制造約束為Z方向。
14）求解并得到結果，從優化結果可以看出外形和趙州橋非常相似。
15）返回WORKBENCH界面，拓撲優化B7右鍵，傳送到設計驗證系統。
16）更新并且雙擊C3進入SCDM中對拓撲優化結果進行重新建模。
17）雙擊C4進入驗證界面，并且劃分網格，并且施加約束，最后求解，這里與靜態求解相似。
18）位移云圖，最大位移也在橋面中間為8.63e-5mm
19）應力云圖，最大應力也分布在橋底座與橋體連接處為0.12Mpa
【案例總結】
來源：深圳軟信
作者： 張寅
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展開 ANSYS Workbench的拓撲優化分析
在實際工程中有很多關于拓撲優化的例子，常見的如齒輪的減重孔，橋梁的拱洞，自行車架等等，如下圖（圖片來源于網絡）所示。
這些都是拓撲優化后的產物，不僅在結構強度上與優化前相差無幾，而且大大的減輕了自身的重量，為未來的結構更新提供了很好的思路。下面將通過ANSYS Workbench軟件對三角板進行拓撲優化。
1.建立模型
2.建立靜力學模塊并實現模型共享
3.劃分網格
4.建立邊界條件
5.求解，查看后處理
變形云圖：
應力云圖：
注意：從應力云圖中可以看出整個三角板的應力分布區域，藍色部分的范圍為0.09-5.3034Mpa，應力很小，可以去除這一部分，因此基本可以從應力云圖中看出拓撲優化后的結果。
6.建立拓撲優化模塊
注意：拓撲優化模塊與靜力學的結果相連，進行數據傳遞。
7.設置響應參數
注意：設置為Mass，Percent to Retain設置為50%，表示保留百分之50的模型質量。
8.拓撲求解
9.拓撲優化Gif：
10.返回主頁面
注意：在Topology Optimization的Results欄下右擊，然后點擊Transfer to Design Validation System，會再出現一個靜力學，點擊Updata選項，再次進入新的靜力學中的Geomtry中，默認為打開SCDM。
展開 如何采用Ansys Workbench對結構進行拓撲優化分析
在ansys workbench中拓撲優化分析流程如下所示。
以下圖所示結構為例，演示拓撲優化分析的過程，優化條件如下：
最大應力小于1000PSI；質量去除50%；結構材料為結構鋼；結構承受750psi的內壓，兩端的安裝孔固定約束。
拓撲優化的邊界條件設置如下，設置對應的優化區域，載荷約束條件區域為非優化區域，設置最大應力和去除質量的約束條件。
優化前后的結果對比，優化后材料質量取出來42%
基于SCDM模塊，對優化后的片面模型進行幾何處理，并將模型一鍵轉為為實體模型，進行優化后模型的驗證分析。
驗證分析的流程如下所示，通過workbench的一鍵傳遞，自動生成驗證分析的靜力學模塊，按照上圖所示的幾何模型，完成幾何處理，最后進行驗證分析。
驗證前后的結果對比如下所示，初始模型的變形為0.00032in，優化后模型的變形為0.00061，初始模型的最大應力為8208psi，優化后模型的最大應力為9636psi，滿足優化要求。
文章來源：cae仿真之家
展開 ANSYS結構拓撲優化設計
本文用ANSYS軟件對某客車車身進行靜態有限元分析。在此基礎上，采用均勻化方法，以車架總柔度為目標函數，以體積作為約束條件，對幾種工況下的車頂進行了拓撲優化設計。探討了拓撲優化設計過程中，基本模型建立、優化區域選擇、優化過程控制及優化結果分析與應用等問題。實現了拓撲優化在汽車結構的初始設計過程中的應用
ANSYS結構拓撲優化設計.doc
ANSYS Workbench 拓撲優化新功能案例分享
ANSYS Workbench 拓撲優化新功能案例分享
作者：大龍貓 fwz0703@163.com
ANSYS最新版的拓撲優化功能又有了新的進步，設置的條件選項方法的不同，導致的結果的不同，下面查看其中幾個案例導致的不同形狀結果
1.約束中的subtype設置為housing
設置方法如圖所示，選擇類型housing即可，下方選擇相應的保留面，如圖所示。
模型中端蓋的孔收到側向力的作用，固定底面的螺釘孔，優化的結果可以看到默認為中間鏤空的方式，而如果選擇內表面不去除就可以得到完整的內表面模型。
另外一個模型為中間圓孔收到旋轉扭矩的作用，還有向下的壓力，固定底面四個角的位置，得到的結果如圖所示，根據實際情況控制中間鏤空或者填充
2.約束中的subtype設置為pull out direction，選項為stamping
設置方法如圖所示，選擇類型為stamping即可，下方選擇pull out的方向，如圖所示。
模型的約束條件同上，得到的結果如圖所示。四個側面出現凹陷，但是保留內部的圓弧面
3.約束中的subtype設置為pull out direction，選項為no-hole
設置方法如圖所示，選擇類型為no-hole即可，下方選擇方向，如圖所示。
模型的約束條件為三個個螺釘孔固定，優化的結果可以看到默認的為中間鏤空的效果，而添加去除孔的效果后其中間用薄平面填充
4.約束中的subtype設置為圓周對稱方式，選項為4個
設置方法如圖所示，選擇類型cyclic Repetition即可，下方選擇方向和中心軸的方向，如圖所示。
展開 
干貨 | ANSYS Workbench拓撲優化應用方法
采用拓撲優化可在保證結構強度基本不變的前提下使原有結構質量降低，實現輕量化設計，亦可使結構的剛度進一步提高，解決傳統方法對于質量降低和剛度提高之間的矛盾。同時，拓撲優化可為設計工程師的創新性設計提供參考，令設計人員腦洞大開。另外，因質量得到降低，所以結構的一階固有頻率也會有所提高，可以有效改善振動噪音問題。
下面具體介紹使用ANSYS Workbench進行拓撲優化的流程和分析步驟：
1.拓撲優化分析流程
首先建立靜力學分析（或模態分析），然后進行拓撲優化，最后進行設計驗證，如圖1所示。
圖1 ANSYS Workbench拓撲優化分析流程
2.ANSYS Workbench拓撲優化分析步驟
2.1、建立拓撲優化分析模塊
從Workbench界面左側工具欄中雙擊靜力學分析模塊（或模態分析模塊），然后將拓撲優化分析模塊拖至靜力學分析模塊（或模態分析模塊）“solution”項，見圖2。
展開 一個基于ANSYS 14.5的 拓撲分析案例
現有一抬杠零件如圖：
材料為POM 擬采用拓撲分析進行優化。
首先將產品要優化位置根據功能構圖成一規則形狀。如下圖：
在pore中選擇工具，點擊ANSYS14.5，再選擇ANSYS Workbench進入 Workbench。
在Toolbox中點擊ShapeOptimization(Beta),按住鼠標拉到右邊的Project Schematic
雙擊Model進入Mechanical
如圖設置好拉力30N及固定約束。
選擇材料為POM
調整網格密度為 1.0mm
選擇優化目標為減少體積60%
按Solve開始求解。
等計算完成。
點擊Shape Finder 看結果
選擇Capped IsoSurfaces 可以得到有用的位置。
參照這個形狀，重新設計了抬杠。
如下圖
對新舊設計靜力結構分析。
總結：對于很多時候，在沒有可參考的情況下，要設計出最省料的結構是比較難的。通過拓撲分析，可以提供參考，在設計初期就避免浪費材料，設計出優秀的結構。特別是產量比較高的產品，減少1g重量，在整個產品周期，可以省下來的成本幾十萬，而這其實也就用半天的時間就可以算完的。會計算的工程師的價值就體現在這里。
展開 基于Ansys Topology Optimization 橋梁拓撲優化實例 ￥10
本案例采用Ansys Topolopy Optimization完成該橋梁優化，軟件版本Ansys19.2。
一、 靜力學分析
打開Workbench，創建靜力學分析Static Structural，在Geometry模塊完成3D建模(或者在其他CAD軟件完成建模保存為STP后導入)；
在橋面做分割，橋面命名Bridge，橋欄命名Design。后續優化步驟中方便排除橋面，并將分割后的橋組合為一個體；
材料設置：雙擊Static Structural model，在Mechanical面板中設置材料參數，本例僅展示優化，材料參數設置為Structural Steel；
網格劃分：設置網格大小5mm，自動劃分網格；
邊界條件設置：在橋底面的4個點添加支撐，4個點分別約束ux=uy=uz=0，ux=uz=0，uy=uz=0，uz=0。橋面垂直于z；
載荷設置：橋面施加壓強1Pa；
求解變量設置為求解橋面的Z方向變形，完成計算。
二、 拓撲優化
在Workbench Project界面拖動Topolopy Optimization到靜力分析Solution欄，創建優化分析，同時優化分析共享靜力學分析數據；
創捷排除面組，在Model上右鍵Insert Named Selections，插入組，命名為RE，體選擇橋面為RE組。因為本例只有一個體排除，本步驟可省，如省略后面排除直接選擇橋面體計可；
優化參數設置：Analisys Settings默認，Optimization Regoin中設計區域選擇All bodys，排除區域選擇上面設置的RE；
Objective中Goal選擇最小化Minimize，其余默認；
Response Constraint中設置10%優化。
展開 ANSYS 拓撲優化 無法查看優化結果
請大師給看一下：
在workbench平臺上做拓撲優化，載荷和受力設置正常，后處理正常，但是無法查看拓撲優化的結果
