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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。

該論文以基于OptiStruct的壓縮機殼體VTF仿真分析及形貌優化為主題開展相關研究，論文對壓縮機殼體進行了VTF分析，基于OptiStruct對其壓縮機殼體結構的筋肋布局等進行了形貌優化，并得到最佳的加強筋的位置、形狀及尺寸，從而改善了壓縮機的振動噪聲性能。

1）拓撲優化-基于密度； 2）拓撲優化-基于水平集； 3）柵格法； 4）形狀優化； 5）拓撲優化-混合密度法 6）形貌優化

分步優化①尺寸優化：調整厚度變量。②形貌優化（Topography）：在殼體表面生成加強筋，具體設置參數：TOPOLOGY, 1, PSHELL, 1, , MIN_DIA=20, MAX_DIA=50 ! 筋條最小/最大直徑③制造約束，設置對稱約束和厚度分組：對稱約束：左右殼體厚度對稱（避免非對稱設計）；厚度分組：將相鄰區域厚度綁定（減少加工復雜度）。

質量約束為100% 形貌優化后，同質量下，整體變形為0.12mm，結構剛度明顯提升。

本文工作中，在對點陣結構進行優化設計時，應用到了一種文獻中提到的方法移動閾值切面法（MIST 方法），基于 MIST 方法提出了點陣結構的尺寸優化算法。因此，本小節對 MIST 方法作簡要介紹。MIST 方法是仝立勇教授等在 2014 年提出的一種新的拓撲優化方法。MIST 方法通過定義一種目標函數的近似響應函數來判斷設計變量的更新方向（變大或變小）而不強調不同變量之間更新步長的差異。

本文通過 HyperMesh 有限元軟件的 OptiStrcut 優化模塊，對某汽車起重機車架進行截面尺寸、板厚優化，最終重量降低了253Kg，預計單臺節約成本1200元。1 車架輕量化設計理論優化理論輕量化設計通常包含新型材料的開發和自身結構的優化這兩種路徑，本文則是通過第二種路徑來實現車架的輕量化設計。

雨棚尺寸優化結果如圖5所示：圖5 雨棚優化結果 由圖5可以看出，為了使雨棚滿足12級臺風及冰雹載荷，鋼管壁厚須達到5.3mm，曲桿厚度須達到6.0mm，篷布厚度須達到4.0mm。 雨棚尺寸優化位移及應力云圖如圖6所示：圖6 雨棚尺寸優化位移及應力云圖 由圖6可以看出，篷布、曲桿模組、金屬部件等均低于其材料拉伸強度，滿足目標要求。

</p><p><br></p><p>本文通過 HyperMesh 有限元軟件的 OptiStrcut 優化模塊，對某汽車起重機車架進行截面尺寸、板厚優化，最終重量降低了253Kg，預計單臺節約成本1200元。

“ 利用Workbench尺寸優化功能與SCDM腳本參數化功能尋找最優發熱體散熱對應的尺寸間隔”

重慶誠智鵬科技自主研發的尺寸鏈計算及公差分析軟件則可以對零件Cpk值和裝配體Cpk值同時進行快速計算。軟件提供的加工數據導入和統計功能可以對企業的實際加工測量數據進行統計分析，得到的零件的Cpk數據和制造能力分布狀態。企業可以根據統計分析結果及制程能力要求來對零件生產工藝進行優化。