結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2025-11-10
結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化的視頻教程
abaqus_形狀優(yōu)化
abaqus_形狀優(yōu)化，演示案例。形狀優(yōu)化取決于原始尺寸和變量設(shè)置，修改參數(shù)后對結(jié)果影響很大，所以不同形狀的幾何注意一下，不一定能出來你想要的結(jié)果
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ABAQUS形狀優(yōu)化案例
本例是通過優(yōu)化1/4圓弧的形狀達(dá)到降應(yīng)力的作業(yè)，其實涉及到創(chuàng)建設(shè)計變量，定義應(yīng)力響應(yīng)，體積響應(yīng)，關(guān)聯(lián)多工況，定義約束，定義目標(biāo)的操作，購買后可以提高源文件與word版教程
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Optistruct尺寸-形狀聯(lián)合優(yōu)化
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結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化的實例教程
01 什么是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計？
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 (optimumstructural design)在給定約束條件下（如結(jié)構(gòu)體積、固有頻率），按某種目標(biāo)函數(shù)(如結(jié)構(gòu)剛度最大、質(zhì)量最低)求出最好的設(shè)計方案，如以結(jié)構(gòu)的重量最小為目標(biāo)，則稱為最小重量設(shè)計。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化按照改變結(jié)構(gòu)原始狀態(tài)的程度分為：結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化、結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化、結(jié)構(gòu)拓?fù)?em>優(yōu)化。
1.結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化
根據(jù)給定的設(shè)計目標(biāo)和約束，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)的具體值的優(yōu)化設(shè)計方法。例如，在給定的固有頻率和最大位移的條件下，優(yōu)化車門的厚度這一結(jié)構(gòu)參數(shù)達(dá)到重量最輕的目標(biāo)。
2.結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化
根據(jù)給定的性能指標(biāo)和約束條件，確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的邊界形狀或者內(nèi)部幾何形狀的設(shè)計方法。
3. 結(jié)構(gòu)拓?fù)?em>優(yōu)化
在固定的優(yōu)化設(shè)計空間內(nèi)，找到滿足各種性能條件的最佳材料分布。一般用于產(chǎn)品概念設(shè)計階段。
圖1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化分類【1】
本文關(guān)注結(jié)構(gòu)的形狀優(yōu)化。形狀優(yōu)化一般用于產(chǎn)品設(shè)計的中后期，即產(chǎn)品大體輪廓已經(jīng)確定，只需進(jìn)行較小的改動【2】。本文采用的自由形狀優(yōu)化技術(shù)是一種基于網(wǎng)格節(jié)點自由變形的技術(shù)，該技術(shù)基于目標(biāo)函數(shù)對設(shè)計域網(wǎng)格節(jié)點坐標(biāo)的靈敏度分析以及每次迭代的移動控制策略，能夠自動地改變設(shè)計域的網(wǎng)格坐標(biāo)，省去了設(shè)計人員手動對單元網(wǎng)格進(jìn)行變形的步驟，設(shè)計人員只需要在結(jié)構(gòu)上選擇節(jié)點集合再設(shè)定好移動控制參數(shù)即可等待優(yōu)化結(jié)果報告。
02 ccxShapeOpt結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化APP
CalculiX是一個對標(biāo)著名非線性結(jié)構(gòu)分析商軟ABAQUS的免費、開源的3D結(jié)構(gòu)非線性分析程序【3】。
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樹優(yōu)公司-TOSCA-結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化培訓(xùn)教程-1.pdf
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展開 一、項目描述：
電機轉(zhuǎn)子輕量化
其中轉(zhuǎn)子的主要工況為高速旋轉(zhuǎn)
在保證在該工況下，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強度滿足設(shè)計要求的前提下，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行形狀優(yōu)化，實現(xiàn)輕量化設(shè)計。
二、分析概述
Objective:
優(yōu)化目標(biāo)
Minimize mass / minimize volum
Constraint:
約束條件
Maximum von Mises stress of the joint < 300 MPa
Design variables:
優(yōu)化對象
Free-Shape
分析步驟：
1、 靜力學(xué)分析，工況建立，求解并查看分析結(jié)果，
2、 創(chuàng)建設(shè)計變量
3、 創(chuàng)建響應(yīng)
4、 創(chuàng)建控制條件
5、 創(chuàng)建目標(biāo)
靜力學(xué)分析工況：
高速旋轉(zhuǎn) 15000r/min，簡化為離心力
模型為3D模型，因為截面是相同的，故采用2D模型進(jìn)行簡化。
模型描述
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如下圖所示：
由于整個模型截面是相同的，故簡化為2D模型進(jìn)行分析。
三、分析設(shè)置步驟
Step1：靜力學(xué)分析工況
約束：旋轉(zhuǎn)中心位置
載荷：根據(jù)轉(zhuǎn)速大小，輸入離心力大小。
展開 
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結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》
編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應(yīng)用工程師
在結(jié)構(gòu)工程中，精度和效率是必須滿足的目標(biāo)。由于項目變得越來越復(fù)雜，能夠在確保符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同時簡化工作流程，對于取得成功的結(jié)果非常關(guān)鍵。
本文將介紹使用
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程案例分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析
講師：
<p class="ql-align-justify">Ansys 5月應(yīng)用系列線上研討會共10場，主題覆蓋AI+優(yōu)化、光學(xué)、電弧、熱管理、材料決策…等主題，希望幫助工程師深入掌握仿真能力的應(yīng)用價值，精彩內(nèi)容持續(xù)全年，歡迎大家報名參與！</p><p>歡迎加入直播交流聊，獲取專屬開播提醒、直播回放、直播PPT及完整日程實時更新，干貨不錯過！</p><p class="ql-align-center">
由于雙高斯照相物鏡結(jié)構(gòu)的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設(shè)計思路上只著眼于縱向像差的平衡設(shè)計。為此在設(shè)計過程中首先從設(shè)計其半部系統(tǒng)入手，然后再經(jīng)過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統(tǒng)。雙高斯照相物鏡的半部系統(tǒng)在其系統(tǒng)光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結(jié)構(gòu)簡單
ANSYS Workbench 形貌優(yōu)化主要是針對薄殼結(jié)構(gòu)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(zhì)量約束為100%
形貌優(yōu)化后，同質(zhì)量下，整體變形為
航空航天工業(yè)是對零部件質(zhì)量和可靠性要求最高的行業(yè)之一。利用增材制造技術(shù)生產(chǎn)高科技零部件的潛力巨大。這種新工藝提供了創(chuàng)造新型設(shè)計的機會，這些設(shè)計以功能為導(dǎo)向，具有優(yōu)化和面向目的的幾何形狀。
面臨挑戰(zhàn)
MSC Apex Generative Design的以功能為導(dǎo)向的組件優(yōu)化誕生于帕德博恩大學(xué)直接制造研究中心與工業(yè)合作伙伴的一個研究項目。為重新設(shè)計優(yōu)化項目確定并選擇了一個航空航天支架
<p class="ql-align-justify">*本文投稿自工程機械制造行業(yè)用戶張俊</p><p><br></p><p><br></p><p>車架是起重機三大結(jié)構(gòu)件之一，其剛度、強度性能對起重機的吊載性能、可靠性、安全性有著至關(guān)重要的作用。大量研究表面，汽車燃油消耗的50%是由整車重量引起的，整車重量每降低10%，燃油經(jīng)濟性可提高3.8%。輕量化設(shè)計是指在保證其基本性能的情況下，盡可能提高材料利用率
*本文投稿自工程機械制造行業(yè)用戶張俊
車架是起重機三大結(jié)構(gòu)件之一，其剛度、強度性能對起重機的吊載性能、可靠性、安全性有著至關(guān)重要的作用。大量研究表面，汽車燃油消耗的50%是由整車重量引起的，整車重量每降低10%，燃油經(jīng)濟性可提高3.8%。輕量化設(shè)計是指在保證其基本性能的情況下，盡可能提高材料利用率，將重量做到最低，這是降低成本節(jié)約能耗的重要手段之一。
本文通過 HyperMesh
關(guān)鍵詞：帶筋薄壁結(jié)構(gòu)；固有頻率；屈曲穩(wěn)定性；變密度法；拓?fù)鋬?yōu)化；
帶筋薄壁結(jié)構(gòu)因具有質(zhì)量輕、強度高的優(yōu)點，在汽車制造、航空航天、船舶工程等眾多工程領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，已成為現(xiàn)代工程設(shè)計中不可或缺的重要組成部分。然而，在復(fù)雜外部載荷作用下，該類結(jié)構(gòu)的振動與屈曲穩(wěn)定性問題依然是設(shè)計過程中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)：振動易引發(fā)結(jié)構(gòu)疲勞損傷，縮短其服役壽命；屈曲失穩(wěn)則可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體失效，甚至引發(fā)嚴(yán)重安全事故。傳統(tǒng)設(shè)計方法多依賴于工程經(jīng)驗或采用簡化優(yōu)化策略
2.結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化
根據(jù)給定的性能指標(biāo)和約束條件，確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的邊界形狀或者內(nèi)部幾何形狀的設(shè)計方法。
3. 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
在固定的優(yōu)化設(shè)計空間內(nèi)，找到滿足各種性能條件的最佳材料分布。一般用于產(chǎn)品概念設(shè)計階段。
圖1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化分類【1】
本文關(guān)注結(jié)構(gòu)的形狀優(yōu)化。
