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圖四 拓?fù)?/em>條件 為了可視化拓?fù)?/em>優(yōu)化后結(jié)構(gòu)力學(xué)特性，我們需要設(shè)置Analysis Settings里的Output Controls的屬性： Export Design Properties:當(dāng)上游靜態(tài)結(jié)構(gòu)或模態(tài)分析系統(tǒng)時，此屬性可用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，可以在與上游分析相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析中創(chuàng)建變形、應(yīng)力、應(yīng)變等結(jié)果，能夠檢查優(yōu)化設(shè)計的機械行為，在這里我們選用All Accepted

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。

image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"> </jsk> </div><h2>如何開展結(jié)構(gòu)拓?fù)?/em>優(yōu)化分析？</h2><p>本文以一個C型夾的結(jié)構(gòu)拓?fù)?/em>優(yōu)化案例來演示基本拓?fù)?/em>優(yōu)化定義流程，結(jié)構(gòu)受力工況如下圖所示。

2、基于拓?fù)?/em>優(yōu)化的功能梯度點陣結(jié)構(gòu)最后，我們將拓?fù)?/em>優(yōu)化結(jié)果與功能梯度點陣結(jié)構(gòu)的剛度進行比較。在檢查點陣結(jié)構(gòu)時，我們采用了“殼和填充（shell and infill）”方法。該結(jié)構(gòu)由外殼和內(nèi)部點陣結(jié)構(gòu)組成。這是一種仿生學(xué)設(shè)計，類似于骨骼結(jié)構(gòu)，以提高剛度。下圖顯示了一種典型的結(jié)構(gòu)。在這個案例中，拓?fù)?/em>優(yōu)化閾值設(shè)置為 0.4，外殼厚度設(shè)置為 t = 0.6 mm。

OptiStruct在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面擁有較強的能力，可以進行靜力學(xué)分析優(yōu)化、疲勞分析優(yōu)化、動力學(xué)分析優(yōu)化等等。具體的優(yōu)化方法包括拓?fù)?/em>優(yōu)化、自由尺寸優(yōu)化、形貌優(yōu)化、尺寸（參數(shù)）優(yōu)化、形狀優(yōu)化、自由形狀優(yōu)化。各方法定義如下： 拓?fù)?/em>優(yōu)化：在滿足給定約束的前提下，針對目標(biāo)函數(shù)在給定設(shè)計空間尋找最優(yōu)材料布局。

對于不同的制造方法，功能梯度多孔材料的幾何形狀可以是確定性的（例如，晶格結(jié)構(gòu)）或隨機的（例如金屬泡沫）。利用長期建立的拓?fù)?/em>優(yōu)化方法對前者的設(shè)計進行了廣泛研究，而后者盡管在航空航天和生物醫(yī)學(xué)等工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用，卻鮮有研究案例。 此項提出了一種新的兩步拓?fù)?/em>優(yōu)化框架來設(shè)計二維隨機多孔結(jié)構(gòu)。

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

圖1 工作流程圖在帶筋薄壁結(jié)構(gòu)拓?fù)?/em>優(yōu)化領(lǐng)域，傳統(tǒng)的變密度拓?fù)?/em>優(yōu)化方法暴露出一定的局限性，由于該方法難以直接獲取筋條特征，導(dǎo)致其在實際應(yīng)用中受到限制。鑒于此，針對帶筋薄壁結(jié)構(gòu)拓?fù)?/em>優(yōu)化這一特定場景，在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上加以改進和完善顯得尤為必要。

圖四 拓?fù)?/em>條件為了可視化拓?fù)?/em>優(yōu)化后結(jié)構(gòu)力學(xué)特性，我們需要設(shè)置Analysis Settings里的Output Controls的屬性：? Export Design Properties:當(dāng)上游靜態(tài)結(jié)構(gòu)或模態(tài)分析系統(tǒng)時，此屬性可用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，可以在與上游分析相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析中創(chuàng)建變形、應(yīng)力、應(yīng)變等結(jié)果，能夠檢查優(yōu)化設(shè)計的機械行為，在這里我們選用All Accepted Iterations

摘要本課題利用Altair-OptiStruct拓?fù)?/em>優(yōu)化分析軟件對兒童座椅內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)件進行輕量化設(shè)計研究，優(yōu)化后結(jié)構(gòu)布局更合理且質(zhì)量減輕30%，旨在探索了一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化合理設(shè)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(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件來承擔(dān)的沖擊力，從而保證整椅結(jié)構(gòu)的完好性，達(dá)到保護乘員兒童的效果。

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步，設(shè)置的條件選項方法的不同，導(dǎo)致的結(jié)果的不同，下面查看其中幾個案例導(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。