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摘 要：本研究基于ANSYS軟件，針對汽車轉向節的拓撲結構優化展開了仿真分析。首先，針對不同的工藝約束，建立了多目標拓撲優化目標函數，通過比較不同拓撲優化結果的區別和優劣勢，選取了最優的拓撲優化建模方法。隨后，根據拓撲優化結果，建立了工程化結構數模。

AI功能，提升客戶體驗，加快仿真普及速度，并推動新一代創新 Ansys首款AI虛擬助手將為全球Ansys客戶提供全天候技術支持，將首次響應時間縮短至幾秒鐘 Ansys最新的AI工具采用ChatGPT技術構建，專為Ansys客戶量身定制，并基于Ansys公開數據進行訓練，將通常涉及多個工程師的不同領域專業知識整合到這個虛擬知識引擎中

在ansys workbench中拓撲優化分析流程如下所示。 以下圖所示結構為例，演示拓撲優化分析的過程，優化條件如下： 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。

ANSYS Workbench 拓撲優化新功能案例分享作者：大龍貓 fwz0703@163.com ANSYS最新版的拓撲優化功能又有了新的進步，設置的條件選項方法的不同，導致的結果的不同，下面查看其中幾個案例導致的不同形狀結果1.約束中的subtype設置為housing 設置方法如圖所示，選擇類型housing即可，下方選擇相應的保留面，如圖所示。

基于2023ANSYS WORKBENCH拓撲優化圓柱體拓撲優化。 載荷邊界條件 靜力分析結果拓撲優化邊界條件 拓撲優化結果

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虛擬現實（VR）是一種使用軟硬件創建虛擬環境及體驗的技術。VR既可供專業領域使用（培訓、教育和協作），也可供個人使用（電子游戲，電視和電影娛樂）。虛擬現實的技術原理是什么？虛擬現實利用硬件（頭戴式顯示器、追蹤系統、圖形處理）和軟件（Web應用或本地應用）技術，讓用戶沉浸在一個虛擬的世界里。

當把拓撲優化嵌入到ANSYS Mechanical并使之成為ANSYS Workbench 工作流的一部分時，這些問題就能迎刃而解了。 網格與蜂窩設計 拓撲優化通過從設計空間中去除材料的方法，可減少重量同時保持所需的強度。然而，很多設計都要求其表面適合裝配、呈流線型并且有流道等。

拓撲優化是一種數學方法，它通過滿足先前建立的給定約束并最小化預定義的成本函數，在空間上優化定義域內材料的分布。本教程的主要目的是通過拓撲優化優化三角支架的材料密度并將其降低 50%。第 1 步：概述第 2 步：分析程序作為第一步，對三角支架進行了分析，以獲得最大變形、最大應力（關注點）和最小安全系數。作為第 2 步，實施了結構（拓撲）優化分析以降低材料密度。

考慮最小尺寸約束的拓撲優化：（a）節點設計變量與投影函數 ；（b）魯棒公式 ；（c）空間梯度算子 ；（d）骨架提取與最小特征優化 MBB 梁自支撐優化：a）懸垂投影約束；b）優化懸垂角度與打印方向；c）多邊形特征孔；d）非線性虛擬溫度場 考慮連通性約束的拓撲優化：a）虛擬溫度場；b）最短連接隧道；c）邊約束；d）應力最小化 考慮材料各向異性的拓撲優化

拓撲優化后，通常需要對其產生的結果模型進行設計驗證，完全復制拓撲優化前的邊界條件進行仿真計算。 以往版本需要在WorkBench中添加后續分析模塊去驗證優化后的模型。拓撲優化后的仿真計算設計驗證過程如下圖所示。

3）在有限元分析設置中移除遠程質量點，進行完全慣性釋放，關閉弱彈簧選項，然后進行拓撲優化分析，GENESIS設置不變得到結果如下： 圖6完全慣性釋放拓撲優化結果 在ANSYS中慣性釋放，利用自身的質量施加一個加速度來提供慣性載荷，慣性載荷平衡外部載荷來消除剛體位移。