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當(dāng)在優(yōu)化設(shè)計(jì)的后處理中創(chuàng)建分析模型時(shí)，它們將不會(huì)被作為非設(shè)計(jì)組并可能不包含在已自動(dòng)重新生成的模型當(dāng)中 拓?fù)?/em>優(yōu)化問(wèn)題的類型組成 midas NFX拓?fù)?/em>優(yōu)化支持線性靜力、模態(tài)、頻率響應(yīng) 分析流程 應(yīng)用案例： NFX拓?fù)?/em>優(yōu)化支持3D單元和2D單元拓?fù)?/em>優(yōu)化 吊鉤是起重機(jī)中常用的取物裝置

例如，應(yīng)用填充微觀點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星支架多尺度拓?fù)?/em>優(yōu)化設(shè)計(jì)，使衛(wèi)星支架減重 17% ，動(dòng)態(tài)響應(yīng)減少 25% ；考慮切口、保持傳統(tǒng)鈑金輪廓的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)支架的拓?fù)?/em>優(yōu)化設(shè)計(jì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)支架減重2 5 %，考慮增材制造工藝，擴(kuò)大設(shè)計(jì)空間的拓?fù)?/em>優(yōu)化設(shè)計(jì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)支架減重6 6 %，最大位移減少約5 0 %；由3 0 多個(gè)單獨(dú)部件組成的穩(wěn)定器前翼梁支架，應(yīng)用拓?fù)?/em>優(yōu)化一體化設(shè)計(jì)，成功實(shí)現(xiàn)前翼梁支架減重

采用兩種不同的拓?fù)?/em>優(yōu)化方法，在不同的約束條件下得到不同的優(yōu)化結(jié)果。然而，與水平集方法相比，基于密度的優(yōu)化方法可以獲得更可接受的優(yōu)化形狀，更適合于注塑件的設(shè)計(jì)。雖然優(yōu)化結(jié)果比較粗糙，但對(duì)CAD設(shè)計(jì)仍具有一定的指導(dǎo)意義，新設(shè)計(jì)的魯棒性滿足相關(guān)要求。此外，與一般設(shè)計(jì)流程相比，殼體減重約20%說(shuō)明拓?fù)?/em>優(yōu)化比手工優(yōu)化設(shè)計(jì)更有效、更智能。

此項(xiàng)提出了一種新的兩步拓?fù)?/em>優(yōu)化框架來(lái)設(shè)計(jì)二維隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)。 在第一步中，基于順應(yīng)性最小化（或剛度最大化）進(jìn)行拓?fù)?/em>優(yōu)化，以獲得均勻的材料密度分布。在第二步中，開發(fā)了一種新的去均質(zhì)方法，將均質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)。通過(guò)幾個(gè)算例驗(yàn)證了該方法的有效性。由于采用隨機(jī)材料和相關(guān)的密度約束，與由固體材料制成的優(yōu)化結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)化的多孔結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更高的順應(yīng)性。

輕量化齒輪拓?fù)?/em>優(yōu)化結(jié)果及分析通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，材料剩余100%、20%、25%、30%的拓?fù)?/em>優(yōu)化圖存在不同差異，在結(jié)構(gòu)上，在齒輪上有一較小孔洞并且孔洞的形狀呈放射狀，孔洞的排序以中心軸為對(duì)稱中心呈五輻對(duì)稱，在靠近中心連接處的地方，結(jié)構(gòu)厚度相對(duì)較大，這類似傳統(tǒng)設(shè)計(jì)齒輪，在兩面設(shè)計(jì)凹槽相近

表2 優(yōu)化結(jié)果統(tǒng)計(jì)總結(jié)本文所列舉的案例設(shè)計(jì)是面向增材制造即3D打印的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，以性能驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，綜合采用了ANSYS Topology Opotimization和ANSYS Mechanical分析軟件，實(shí)現(xiàn)了滿足力學(xué)性能要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其幾何特征具有明顯的樹杈結(jié)構(gòu)形態(tài)。

在ansys workbench中拓?fù)?/em>優(yōu)化分析流程如下所示。 以下圖所示結(jié)構(gòu)為例，演示拓?fù)?/em>優(yōu)化分析的過(guò)程，優(yōu)化條件如下： 最大應(yīng)力小于1000PSI；質(zhì)量去除50%；結(jié)構(gòu)材料為結(jié)構(gòu)鋼；結(jié)構(gòu)承受750psi的內(nèi)壓，兩端的安裝孔固定約束。

ANSYS Workbench 拓?fù)?/em>優(yōu)化新功能案例分享作者：大龍貓 fwz0703@163.com ANSYS最新版的拓?fù)?/em>優(yōu)化功能又有了新的進(jìn)步，設(shè)置的條件選項(xiàng)方法的不同，導(dǎo)致的結(jié)果的不同，下面查看其中幾個(gè)案例導(dǎo)致的不同形狀結(jié)果1.約束中的subtype設(shè)置為housing 設(shè)置方法如圖所示，選擇類型housing即可，下方選擇相應(yīng)的保留面，如圖所示。

圖3 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與夾具接觸區(qū)域 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)拓?fù)?/em>優(yōu)化之前，需要 對(duì)拓?fù)?/em>空間進(jìn)行確定 ，先定義設(shè)計(jì)空間，從而避開不可設(shè)計(jì)區(qū)域，并且適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大設(shè)計(jì)區(qū)域，這樣做的意義在于可以使拓?fù)?/em>工具得到充分的發(fā)揮空間，但是我們要考慮到計(jì)算資源以及時(shí)間問(wèn)題，進(jìn)行衡量取舍得到最有效的拓?fù)?/em>空間，圖4透明位置的模型是初始拓?fù)?/em>空間。

基于2023ANSYS WORKBENCH拓?fù)?/em>優(yōu)化圓柱體拓?fù)?/em>優(yōu)化。 載荷邊界條件 靜力分析結(jié)果拓?fù)?/em>優(yōu)化邊界條件 拓?fù)?/em>優(yōu)化結(jié)果