結構、流體、碰撞、NVH分析優(yōu)化，拓撲優(yōu)化的案例
純電動客車骨架結構優(yōu)化（模態(tài)分析、極限工況分析、靜力分析、拓撲優(yōu)化）
六 對車頂進行優(yōu)化
主要考慮車頂材料在考慮的工況范圍內能有較好的材料布置，在扭轉和彎曲兩種工況下進行拓撲優(yōu)化。
1 建立車頂優(yōu)化區(qū)域
設置車頂優(yōu)化區(qū)域并添加空調及電池載荷
2 設置設計變量
注意設置對稱優(yōu)化，保證一定的制造可行性
3 創(chuàng)建體積響應及多工況聯合響應
4 體積響應設置為優(yōu)化約束
5 設置為優(yōu)化目標
6 分析及后處理
七 根據拓撲優(yōu)化結果重新布置車頂組件
1 重新建立幾何，創(chuàng)建有限元模型
2 完成模型彎曲及扭轉靜力學分析
彎曲工況下最大應力降低32Mpa
展開 MeshFree桁架梁結構的拓撲優(yōu)化分析
背景介紹
近年來，拓撲優(yōu)化發(fā)展迅速，求解技術不斷發(fā)展并趨于成熟。拓撲分析可以大大提高結構設計師的方案構思效率，在很多行業(yè)和領域的應用越來越多。
本文利用MeshFree對經典桁架梁結構進行拓撲優(yōu)化分析，并與行業(yè)內著名的optistruct軟件結果進行對比，兩者結果幾乎相同。
模型分析
桁架設計空間及工況加載如下圖所示：
模型材質：鋼材，彈性模量=210000，泊松比=0.3，密度=7.8e-9。
邊界條件：左側半圓區(qū)域約束自由度，右端收到垂向載荷。
設計區(qū)域：整個平板；
約束條件：最少質量降低70%；
優(yōu)化目標：結構剛度最大。
結果對比
結果討論
1、通過上述對比可知，兩者的材料分布方案幾乎一樣；
2、優(yōu)化細節(jié)設置及后處理不能完全一致，所以導致細節(jié)存在差異，但是不影響結構方案設計。
3、MeshFree不僅在性能分析方面快速高效，其結構優(yōu)化技術值得推廣應用。
展開 如何采用Ansys Workbench對結構進行拓撲優(yōu)化分析
在ansys workbench中拓撲優(yōu)化分析流程如下所示。
以下圖所示結構為例，演示拓撲優(yōu)化分析的過程，優(yōu)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(yōu)化的邊界條件設置如下，設置對應的優(yōu)化區(qū)域，載荷約束條件區(qū)域為非優(yōu)化區(qū)域，設置最大應力和去除質量的約束條件。
優(yōu)化前后的結果對比，優(yōu)化后材料質量取出來42%
基于SCDM模塊，對優(yōu)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(yōu)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(yōu)化后模型的變形為0.00061，初始模型的最大應力為8208psi，優(yōu)化后模型的最大應力為9636psi，滿足優(yōu)化要求。
文章來源：cae仿真之家
展開 專用汽車結構拓撲優(yōu)化設計及強度分析
專用汽車結構拓撲優(yōu)化設計及強度分析
專用汽車結構拓撲優(yōu)化設計及強度的分析.part1.rar
專用汽車結構拓撲優(yōu)化設計及強度的分析.part2.rar
基于等幾何分析（IGA）的殼體結構拓撲優(yōu)化
等幾何分析（Isogeometric Analysis，IGA）由于可實現計算機輔助設計系統(tǒng)（CAD）和計算機輔助工程系統(tǒng)（CAE）的無縫結合，目前受到了廣泛關注。在結構拓撲優(yōu)化領域，為使優(yōu)化結果能夠直接導入CAD系統(tǒng)，一些學者開展了基于IGA的相關研究。然而，已有工作大多針對二維問題展開，且多在SIMP等隱式拓撲優(yōu)化框架下利用NURBS基函數插值人工密度場，并利用固定網格進行結構分析。由于分析和設計模型并不一致，這些工作并沒有充分發(fā)揮IGA框架下結構分析與設計一體化的巨大潛力。特別地，由于結構拓撲仍由人工密度場等隱式描述，依舊無法實現優(yōu)化結果與CAD系統(tǒng)之間真正意義上的無縫連接。
近來，大連理工大學“結構優(yōu)化的理論、方法與應用”基金委創(chuàng)新群體張維聲副教授等與韓國科學技術院（KAIST）S-K Youn院士團隊合作，基于前期所提出的可動變形孔洞（Moving Morphable Void，MMV）顯式拓撲優(yōu)化新框架與剪裁曲面分析（Trimmed Surface Analysis，TSA）技術，實現了基于IGA的殼體顯式拓撲優(yōu)化。該方法基于MMV所提供的精確顯式幾何信息（殼體形狀/拓撲完全由NURBS曲面參數描述），利用曲面裁剪技術，可對異形曲面殼體進行基于精確幾何描述的IGA分析，優(yōu)化過程中無需引入任何弱材料。該工作同時發(fā)揮了MMV方法與IGA方法的優(yōu)點，實現了Lagrangian描述下、面向計算幾何的結構顯式拓撲優(yōu)化，在基于IGA的幾何-分析-設計一體化方面邁出了重要一步。
展開 汽車保險杠橫梁碰撞的仿真分析及其結構優(yōu)化
汽車保險杠橫梁碰撞的仿真分析及其結構優(yōu)化.part2.rar
汽車保險杠橫梁碰撞的仿真分析及其結構優(yōu)化.part3.rar
汽車保險杠橫梁碰撞的仿真分析及其結構優(yōu)化
汽車保險杠橫梁碰撞的仿真分析及其結構優(yōu)化.part1.rar
Altair-OptiStruct拓撲優(yōu)化功能在兒童座椅金屬結構設計中的應用案例分析
摘要
本課題利用Altair-OptiStruct拓撲優(yōu)化分析軟件對兒童座椅內部金屬結構件進行輕量化設計研究，優(yōu)化后結構布局更合理且質量減輕30%，旨在探索了一種結構優(yōu)化合理設計和省材減重的方法。
一、研究背景
兒童座椅在進行碰撞測試的法規(guī)試驗中，主要通過座椅內部的金屬結構件來承擔的沖擊力，從而保證整椅結構的完好性，達到保護乘員兒童的效果。在座椅的研發(fā)階段，結構工程師為了順利通過碰撞測試，往往對金屬件進行過剩設計，一方面，可能造成材料浪費、座椅過重；另一方面，可能由于結構過強、吸能效果差，導致兒童假人在沖擊過程中各項傷害值超標。為了解決這一問題，嘗試對某款產品的金屬結構件進行輕量化分析，希望能為結構工程師提供設計方向。
二、分析思路
通過分析該金屬結構件在座椅中的裝配關系以及法規(guī)要求下不同動態(tài)工況的受力狀態(tài)，碰撞主要考察座椅在不同安裝方向下的正碰、后碰和側碰工況。合理地設置約束與加載進行拓撲優(yōu)化分析，再將優(yōu)化后結構代入動態(tài)工況中進行校核驗證，強度滿足且假人傷害值達標即可。
三、方法步驟
本案例選取座椅底座上的金屬壓板件作為研究對象。首先厘清結構件與座椅其他件的連接、接觸關系以及碰撞過程中的受力狀態(tài)，再合理設置優(yōu)化分析的邊界條件，具體步驟：1.兩側與isofix外殼焊接，將其下邊緣自由度完全約束；2.孔與底座螺柱連接，對washer單元僅釋放Z方向自由度，并對每個孔向下施加載荷500N模擬孔的拉力；3.翻邊面與其他金屬結構表面接觸，在此表面均勻施加200N的載荷。
展開 結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優(yōu)化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
3、結構優(yōu)化方法與計算設置原理
4、結構動力優(yōu)化原理
5、結構動力優(yōu)化的分析系統(tǒng)
工程實例-1：基于FEM-GA（有限元-遺傳算法）的主軸振動特性優(yōu)化計算
工程實例-2：基于動力優(yōu)化設計的多盤轉子臨界轉速提升方法
結構振動疲勞壽命計算
1、隨機振動疲勞背景
2、疲勞計算方法對比
3、S-N曲線的描述
4、疲勞累積損傷理論
5、基于頻域法的結構振動疲勞壽命分析原理
6、結構隨機振動疲勞壽命分析流程
7、基于AWB-Ncode的振動疲勞計算方法
工程實例-1：自行車前叉振動疲勞壽命計算
備注
1、開課前老師會針對學員反饋的技術問題進行分析，對共性問題在課堂中老師會與學員共同分析探討、個性問題將在課下單獨交流。
展開 【11月22-25日 南京】結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優(yōu)化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
課程背景
結構的動力效應是任何工業(yè)和工程產品設計必須考慮的重要因素。為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與計算的技巧，弄清Ansys workbench動力計算原理和操作技巧，特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優(yōu)化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題培訓。
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優(yōu)化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法和大剛度法的數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統(tǒng)的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。
時間地點
2019年11月22日-11月25日 江蘇*南京
（第一天報到，授課3天）
主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學工程力學專業(yè)，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，Ansys二次開發(fā)等。發(fā)表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發(fā)明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
增值服務
1、贈送定制U盤一個；
2、同一單位2人報名享受9折優(yōu)惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優(yōu)惠；
3、課程結束后關注公眾號可領取該課程課件、配套CAE模型及同步教學視頻；參訓學員或企業(yè)針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為講授的補充。
展開 【3月19-21日 線上+西安】結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優(yōu)化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
課程背景
結構的動力效應是任何工業(yè)和工程產品設計必須考慮的重要因素。為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與計算的技巧，弄清Ansys workbench動力計算原理和操作技巧，宏新環(huán)宇信息化咨詢中心特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優(yōu)化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題培訓。
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優(yōu)化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法和大剛度法的數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統(tǒng)的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。
展開 7月9-11日 直播+線下 | 結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優(yōu)化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題
課程背景
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結構的動力效應是任何工業(yè)和工程產品設計必須考慮的重要因素。為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與計算的技巧，弄清Ansys workbench動力計算原理和操作技巧，特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優(yōu)化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題培訓。
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優(yōu)化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法和大剛度法的數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統(tǒng)的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。
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結構、流體、碰撞、NVH分析優(yōu)化，拓撲優(yōu)化的相關專題、標簽、搜索
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