COMSOL優化模塊
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
COMSOL優化模塊的視頻教程
基于Abaqus-ATOM優化模塊拓撲優化控制臂實用仿真(附帶詳細cae模型)
本實例是基于Abaqus-ATOM優化模塊拓撲優化控制臂優化實用仿真,本實例包含常規建模步驟涉及到分析步的設置,材料截面的設置,邊界載荷施加等,優化模塊涉及到應變能的設置,體積約束,邊界幾何約束,拔模方向約束等,提交計算,結果查看等,附帶詳細涉及的.cae(Abaqus6.14)模型,有需要的同學可自行下載查看。
￥29.9 8分鐘 81播放
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COMSOL優化模塊的實例教程
如果是這樣，那么你一定會樂意學習一種非常有用的稱為“形狀優化”的技術，擁有了這項技術，你的 COMSOL Multiphysics 建模技能就又提高了一步。今天我們將探討形狀優化的概念，并借助一個典型案例來演示其用法。
形狀優化的背景
工程師、研究人員和科研人員們一直在努力改進設計。優化是指這樣一種理念，即改變零件尺寸和材料屬性等模型輸入數據，實現某些指標的提升，同時還滿足一組約束條件。COMSOL Multiphysics 中的優化模塊是處理此類問題的得力工具。
尺寸優化是其中一種比較常見的優化技巧。這個方法要求直接更改 CAD 尺寸，實現質量最小化，可參考我們的支架的優化教程。在這個支架示例中，我們利用所謂的無梯度技術調整尺寸，同時還考慮了以下約束：尺寸間關系、峰值應力以及最低固有特征頻率。這些技術會根據不同的目標函數和約束類型采用不同的處理方法，因此相當靈活。不過，這些技術有一個缺點：必須不斷地對零件重新剖分網格，從而使設計變量從數值上逼近目標函數和約束的靈敏度。
如我們在以前的一篇文章中討論的，在使用變形幾何接口時，如果幾何發生變化，那么也可以通過分析計算設計靈敏度。進一步來講，基于梯度的求解器無需重新剖分網格，即利用靈敏度優化零件的尺寸，這是我們在設計電容器一文中重點討論的內容?；仡櫼陨蟽善恼掠兄诶斫馕覀兘裉煲褂玫墓δ?。
形狀優化是對以前討論的相關概念的一個延伸，其中不僅考慮了簡單的尺寸更改，還涉及到形狀的總體改變。結構的形狀受控于一組設計參數，這些參數使用了一組能描述任意形狀的基函數。在下文中，我們將結合具體案例進行探討。
形狀優化問題：梁的厚度
調整懸臂梁的厚度是一個典型的形狀優化問題，我們以此入手來進行探討：調整懸臂厚度并使其質量最小化，同時滿足自由端上撓度峰值的約束。
展開 ANSYS結構優化模塊的形貌優化 ￥50
ANSYS Workbench 形貌優化主要是針對薄殼結構的強度，改變其表面形貌，如凸起，加強等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質量約束為100%
形貌優化后，同質量下，整體變形為0.12mm，結構剛度明顯提升。
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背景
ANSYS 2022R1的結構優化模塊提供如下優化功能。
1）拓撲優化-基于密度；
2）拓撲優化-基于水平集；
3）柵格法；
4）形狀優化；
5）拓撲優化-混合密度法(公測版)
ANSYS 2023R1的結構優化模塊提供如下優化功能。
拓撲優化設計案例
3.1 拓撲優化設計過程
先試算Abaqus 初始結構模型，以確認邊界條件、結果是否合適，然后結合下圖的Abaqus/CAE 優化模塊，設置優化設計：
1) 創建優化任務。
2) 創建設計響應。
3) 應用設計響應創建目標函數。
4) 應用設計響應創建約束（可選） 。
5) 創建幾何限制（可選） 。
6) 創建停止條件。
7) 以上設置完成，進入Job 模塊創建優化進程，并提交分析。
3.2 汽車擺臂的拓撲優化
本例以下圖的汽車擺臂作拓撲優化對象，在滿足性能的前提下，最輕化結構。
3.2.1有限元模型
1) 材料：此汽車擺臂的有限元模型材料為鋼材，小應變；
2) 分析步：設置了3個線性靜態分析步；
3) 耦合約束：分別Coupling 相應節點到參考點上(A 、B、C、D)；
4) 邊界條件：約束B點的Y、Z自由度，C點的X、Y、Z自由度，D點的Z自由度；
5) 集中力加載：在1、2、3 分析步，分別對A點加載X、Y、Z方向的1000N集中力。
提交有限元模型進行求解，得到的結果如下圖，可大概了解結構的加載變形情況。查看應力云圖可知近藍色區域應力值幾乎為0，即其對結構強度并無貢獻，也正是拓撲優化需要刪除的區域。
展開 本案例（附件中的inp文件）講述了ABAQUS中的形狀優化模塊，以渦輪軸的優化分析為例演示了ABAQUS中優化分析技巧及需要注意的問題。
COMSOL優化模塊的相關專題、標簽、搜索
COMSOL優化模塊的最新內容
關鍵詞：COMSOL；U形渡槽；拓撲優化；流固耦合
【模型信息】U形過水斷面半徑和設計水深為3m，斷面二維效果圖如下。
圖1 U形渡槽過水斷面
【荷載&邊界設置】耦合接口選擇層流和固體力學，耦合類型為結構上的流體荷載，設置水流速為0.1m/s，在渡槽底面固結。
圖2 流固耦合類型設置
【優化目標函數設置】
ANSYS結構優化模塊的形貌優化3個月前
ANSYS Workbench 形貌優化主要是針對薄殼結構的強度，改變其表面形貌，如凸起，加強等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質量約束為100%
形貌優化后，同質量下，整體變形為
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。從本期起，我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量
基于comsol的帶狀溫差發電模塊
研究內容：
傳統的聲學吸收器被用于具有與工作波長相當的厚度的結構，這在低頻范圍的實際應用中造成了主要障礙。我們提出了一種基于超表面的完美吸收體，能夠在極低頻區域實現聲波的完全吸收。具有深亞波長厚度至特征尺寸k＝223的超表面由多孔板和螺旋共面氣室組成?；谕耆詈系穆晫W熱力學方程和理論阻抗分析的模擬被用于揭示基礎物理和聲學性能，顯示出極好的一致性。
一、背景介紹
熱設計就是通過合理的散熱方式保證良好的熱環境，確保電子設備可靠的工作。隨著電子技術的迅速發展，電子設備的結構越來越復雜，且越來越趨于小型化，散熱問題成為了影響設備可靠性的重要因素。據統計，電子設備有超過一半的故障是由過熱引起的，并且故障率會隨溫度升高成指數式增長。為了有效避免電子設備機箱內溫度過高，影響電子器件正常工作，在結構設計時就需要考慮散熱。傳統方法是根據指標要求和工程經驗設計出樣品
研究背景：
由于傳統材料的能量耗散較弱，低頻吸聲一直是研究人員面臨的一個具有挑戰性的課題。近年來，聲學超材料發展迅速，具有前所未有的優異低頻性能。已經設計了一系列亞波長厚度的超材料，以實現對低頻聲音的100%吸收。例如，由彈性膜和剛性盤組成的膜型超材料可以吸收某些頻率下幾乎所有的入射聲能，其厚度甚至比峰值吸收波長小兩個數量級。然而，由于薄膜柔軟，它很容易受到機械損傷。卷曲空間超材料是另一種重要的聲學超材料
本工作以某型集裝箱內的電池模塊為研究對象，通過在電池模塊內布置導流板來改善電池模塊內的流場分布特性從而改善電池散熱面的溫度分布特性，從而為電池提供一個較好的工作環境。在此基礎上，對于導流板的布置規律進行總結，為解決工程實際提供技術參考。
1 數值計算方法
1.1 電池模塊模型參數
集裝箱內的電池模塊布置模型如圖1 所示。電池模塊的幾何尺寸為698 mm×455 mm×188 mm，每個電池的尺寸為
基于ANSYS的多層堆疊模塊焊接殘余應力分析及選材優化
張 彥，許 典，趙希芳
( 南京電子技術研究所，江蘇 南京 210039)
摘 要：分析了某多層堆疊模塊的焊接殘余應力，討論了各功能層不同選材、焊接順序對模塊殘余應力的影響，并給出了優化方案。利用ANSYS軟件進行有限元分析計算，采用ANAND本構模型描述焊錫的黏塑性行為，采用基于接觸的多點約束(
