拓撲尺寸優化設計
關注創建者：victor_wu 創建時間：2016-12-04
拓撲尺寸優化設計的視頻教程
車身結構優化方法（拓撲、形貌、尺寸）
車身結構優化方法 3.1拓撲優化方法介紹 3.2拓撲優化案例 3.3焊點、膠水靈敏度分析 3.4快速建隔板的方法 3.5基于模態、剛度的隔板優化 3.6形貌優化方法介紹 3.7 形貌優化案例 3.8尺寸優化方法介紹 3.9尺寸優化案例 3.10料厚靈敏度分析
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擺臂拓撲優化設計（ABAQUS）
主要內容，通過教程教大家怎么一步步做擺臂的拓撲優化設計，其實涉及設計區域的建立，怎么定義響應（應變能、體積），怎么定義約束，怎么定義目標，如何進行鑄造方向定義，然后進行優化，學習的源文件已上傳，可以對照視頻學習，購買后都可以免費提供word版的學習教程
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拓撲尺寸優化設計的實例教程
航空零件中，鈑金件的應用非常廣泛，其零件厚度因其毛料的原因，都有固定的數值，所以尺寸優化在航空零件設計中可以提供有效的指導意見，然后拓撲優化可以對航空鈑金件提供減重孔設計意見，本案例中，對某航空設備安裝支架進行了尺寸及拓撲優化，并且對優化結果用Catia進行還原。
液壓泵支架優化減重.pdf
拓撲優化：拓撲優化是一種在設計中尋找最佳材料分布的方法。
它通過改變材料在結構中的分布，以最小化結構的質量（或體積分數）并滿足特定的性能要求。在汽車輕量化中，拓撲優化可以用來確定哪些部分需要加強，哪些部分可以減輕以降低整體重量，同時保持結構的強度和剛度。
形狀優化：形狀優化關注的是在給定的幾何形狀內，調整結構的形狀以優化性能。這可能涉及到改變零部件的曲率、截面形狀或其他幾何參數。在汽車輕量化中，形狀優化可以用來改進零部件的空氣動力性能、減少空氣阻力或改善碰撞安全性。
形貌優化：形貌優化通常與曲面設計相關，它著重于調整曲面的形狀以滿足特定的外觀、空氣動力性能或其他要求。在汽車設計中，形貌優化可以用來打造更具吸引力的外觀，同時確保空氣動力學效率。
自由尺寸優化：自由尺寸優化是一種更靈活的方法，它允許在優化過程中改變零部件的尺寸和形狀，而不受固定的幾何約束。這種方法通常需要高級的優化算法來找到最佳解決方案。在汽車輕量化中，自由尺寸優化可以用來創造創新的設計，以滿足復雜的性能目標。
尺寸優化：尺寸優化涉及到優化零部件的尺寸（厚度），以滿足性能要求。這可以包括增加或減小零部件的尺寸，以改善強度、剛度、耐久性等方面的性能。在汽車輕量化中，尺寸優化可以幫助設計更輕、更緊湊的零部件。
拓撲優化通常是優化的第一個階段，因為它確定了結構中哪些部分需要被優化。形狀優化通常在拓撲優化之后進行。拓撲優化確定了哪些區域需要被優化，而形狀優化則在這些區域內進行形狀的調整。形貌優化通常是在形狀優化之后進行的。
形狀優化確定了結構的內部幾何形狀，而形貌優化則在這個基礎上進行外部形貌的調整。尺寸優化可以在拓撲優化和形狀優化這兩個階段之間或之后進行。自由尺寸優化可以在其他優化方法可以在優化過程中的任何時候進行。
展開 基于OptiStruct的飛機登機門橫梁結構拓撲優化和尺寸優化研究.pdf
優化設計又叫輕量化設計，稱之為結構優化設計，是指在給定約束條件下，按某種目標(如重量最輕、成本最低、剛度最大等)求出最好的設計方案，曾稱為結構最佳設計或結構最優設計。相對于“結構分析”而言，又稱“結構綜合”；如以結構的重量最小為目標，則稱為最小重量設計。-來源【結構優化設計_百度百科】
優化
設計的思路改變了傳統的"沉就是好，粗就是強”的誤區。
輕量化設計的設計思路是“砍結構為主，減材料為輔”的方式，通過改變實現方式省去冗余結構的方式進行主要的減重，并以對個體零件的鏤空、更換低密度材料等方式進行輔助。
拓撲優化
Topology Optimization
拓撲優化（topology optimization）是一種根據給定的負載情況、約束條件和性能指標，在給定的區域內對材料分布進行優化的數學方法，是結構優化的一種。是在給定的3D幾何設計空間內對設計人員設置的定義規則集優化材料的布局及結構的過程。目標是通過對設計范圍內的外力、荷載條件、邊界條件、約束以及材料屬性等因素進行數學建模和優化，從而最大限度的提高零件的性能。
展開 支柱結構在船體設計中使用非常廣泛，它通常被用作甲板間的支撐，特別當上層甲板無法被舷側外板或艙壁結構支撐時。支柱主要承受壓力作用，但當支柱承受上部集中載荷時，還需考慮附加的彎矩作用。支柱作為支撐結構，相比艙壁結構而言對甲板間的空間布局非常有利。通常使用的支柱型式按照截面的形狀分有圓柱，矩形柱，三角形柱及工字形柱，其中使用較多的是圓柱和工字形柱。
船用支柱的設計及強度校核已經較為成熟，在各船級社規范中有較為詳細的規定，但是船舶支柱位置的確定多是依靠母型船或者設計人員的相關經驗。如何在確保安全的前提下盡可能布置較少的支柱以提高甲板間空間的利用率，需要通過一種有效的優化策略，應用數學的方法來確定其優化位置。該問題屬于結構拓撲優化問題。
目前，拓撲優化技術已經在汽車工業、航空航天、建筑工程等領域得到了廣泛的應用。而目前大部分關于拓撲優化的研究，多是將精力集中在對結構材料布局的優化設計上，即在給定的邊界條件及工況下，設計出能達到優化目標的結構型式。而將拓撲優化方法應用于結構布局優化問題的研究尚不多見，盡管如此，現有的些許研究已經表明其具備一定的可行性。因此，本文擬采用拓撲優化方法，開展支柱布局優化設計的研究工作，為船舶支柱的前期設計工作提供技術支撐。
由于帖子中公式、圖片等編輯不是很方便，因此具體內容可見附件文檔。該文章為本人于2018年參加Altair技術大會的演講論文，在此和大家進行分享與交流。
基于拓撲優化方法的支柱布局優化設計.pdf
歡迎大家就此問題開展交流探討。以下收費內容為文章中懸臂梁算例與支柱布局模型的計算結果文件，有需要的童鞋可自行獲取，謝謝！
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拓撲尺寸優化設計的相關專題、標簽、搜索
拓撲尺寸優化設計的最新內容
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 高級應用工程師
在結構工程中，精度和效率是必須滿足的目標。由于項目變得越來越復雜，能夠在確保符合行業標準的同時簡化工作流程，對于取得成功的結果非常關鍵。
本文將介紹使用
概述
汽車控制臂（Control Arm）是懸架系統的關鍵部件，其核心作用是將車輪與車架連接，并在車輛行駛過程中承受并傳遞來自車輪的多方向力和力矩。拓撲優化的目標是在給定的設計空間、材料和工況下，找到材料的最優分布，使結構在滿足多種性能要求（如剛度、強度、頻率）的同時，實現輕量化。
“多工況加權柔度響應”指的是將結構在多種不同載荷工況下的柔度（Compliance） 進行加權求和，作為拓撲優化的目標函數或約束條件
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】
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結構簡單
關鍵詞：Abaqus；拱橋；拓撲優化；三維有限元
拓撲優化適合用于對不確定結構進行最優設計。一方面，此方法的靈活性要優于其他方法，因為它支持將任意形狀輸出作為結果。另一方面，結果并非總是直接可行。因此，拓撲優化常用在最初階段，方便指導后續設計。
實際操作時，我們將人為定義一個密度函數，幾何內各點處的值介于 0 和 1 之間。在結構力學仿真中，我們希望最大化梁的剛度。在結構力學問題中，最大化剛度等同于最小化柔度
從反復試誤到結構化搜尋
葡萄牙米尼奧大學（University of Minho）的聚合物與復合材料研究所（Institute of Polymers and Composites，IPC），運用仿真與人工智能（AI），解決射出成型中最棘手的其中一項瓶頸：在不犧牲質量的前提下，實現快速且均勻的冷卻。IPC團隊采用「仿真優先」的工作流程，并結合基于主成分分析（PCA）的目標篩選、類神經網絡
OCAD應用：凸輪曲線優化設計2個月前
機械補償式連續變焦光學系統，通過系統的活動組分相對固定組分沿軸向運動改變各組分之間間隔尺寸，在保證系統像面穩定不變的前提下，連續改變系統焦距。系統中，最后一個固定組前的總組分數稱為該連續變焦光學系統的組分數，比如含有一個前固定組、一個變焦組、一個補償組以及一個固定組的變焦系統被稱為三組分變焦系統。為保證各活動組分在變焦過程中按設計要求移動活動組分，保證其表面間隔尺寸，一般都使用凸輪結構驅動各組分的運動
智能優化設計2個月前
[圖片]
概要
在光學系統中選擇最優玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進行直接玻璃優化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進一步嚴格挑選玻璃。
簡介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優化系統，以確定新的玻璃是否是更好的設計方案。
