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結構參數，選擇重量最輕的參數組合，即為該筋間距下最 優的壁板尺寸參數和鋪層參數；d） 將該筋間距下的尺寸參 數和鋪層參數迭代到有限元模型中，重新計算單元內力解， 進行下一輪的迭代，直到重量優化曲線收斂為止，得到該 筋間距下的壁板重量；e） 改變筋間距變量值，重復上述 c 和 d 步驟，得到每個筋間距下壁板的最優重量；f） 繪制筋 間距與壁板重量的曲線圖，選擇壁板重量最輕的筋間距最 為最優的長桁布置方案

在OptiStruct中進行電池包殼體尺寸優化，需結合參數化建模、載荷工況定義、約束設置和優化目標，實現輕量化與結構性能的平衡。以下是詳細流程和關鍵要點：一、優化流程1. 前處理：參數化建模· 設計變量：將殼體關鍵區域厚度設為變量。· 非設計區域：固定螺栓孔、密封面等區域厚度。

OptiStruct在結構優化方面擁有較強的能力，可以進行靜力學分析優化、疲勞分析優化、動力學分析優化等等。具體的優化方法包括拓撲優化、自由尺寸優化、形貌優化、尺寸（參數）優化、形狀優化、自由形狀優化。各方法定義如下： 拓撲優化：在滿足給定約束的前提下，針對目標函數在給定設計空間尋找最優材料布局。

5結論本文應用 HyperWorks 中的 OptiStruct 對起重機車架進行了輕量化設計，調整車架截面尺寸和部分板件的厚度。經過優化，車架主焊接結構減重253KG(5%)，剛度性能比優化前略有提升，應力滿足要求，吊載應力測試試驗及可靠性試驗均滿足要求。

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。

本文的結構優化設計指的是:基于 OptiStruct 內置的可行方向法（MFD），對主體焊接總成的厚度、尺寸進行最佳組合設計的理論與方法。這種設計思想的具體實現方式是:基于一定的程序算法，在設計可行域內，逼近能夠滿足預期設計目標的、最符合設計要求的狀態。由于此內置算法基于的是梯度優化算法，采用這種方案通常不一定能在全局找到最優的一個解，但是能得到一個比之前更優的設計，在工程上具有很重要的實際意義。

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。

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。

摘要本課題利用Altair-OptiStruct拓撲優化分析軟件對兒童座椅內部金屬結構件進行輕量化設計研究，優化后結構布局更合理且質量減輕30%，旨在探索了一種結構優化合理設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試驗中，主要通過座椅內部的金屬結構件來承擔的沖擊力，從而保證整椅結構的完好性，達到保護乘員兒童的效果。

評論 充分使用上述四種結構優化設計技術，可以對一個結構從無到有，從粗到精地進行設計。很多有限元軟件都可以做到這里面的尺寸優化。但是對于拓撲優化、形貌優化、形狀優化，optistruct可謂匠心獨運，技高一籌。充分使用optistruct的結構優化技術，可以幫助結構設計工程師在最短的時間內得到創新的、合理的、省材料的結構。

摘 要：本文利用optistruct對壓縮機鑄鋁支架進行了拓撲優化分析，并分析了不同網格尺寸和懲罰因子對拓撲優化結果的影響，成功使壓縮機鑄鋁支架重量降低了54.4%。

在空客A380機翼前緣肋設計中，OptiStruct通過拓撲與尺寸優化結合，實現了44%的減重效果，單架飛機減重達500kg，直接讓每英里每座運行成本降低20%，且13根肋的設計方案僅用7周就完成交付。而SOGECLAIR Aerospace借助其拓撲優化與增材制造協同能力，讓航空發動機吊架零件數量減少97%，重量減輕20%，同時保持結構強度不變。

將絲杠端部的潤滑油孔由兩端改到頭部，避免將其布置到最大的受力截面上；將車架鉸接點位置布置加強筋板，形成箱形結構。 將新的最大載荷加載到最新優化的車架和絲杠模型上，在HyperMesh中建立結構強度分析模型，通過OptiStruct計算，得到新優化結構應力水平如下圖7所示。

【關注公眾號并發送“拓撲優化案例”至后臺即可下載本文案例】 結構優化根據設計變量的不同通常可以分為拓撲優化，形狀優化和尺寸優化。這三種優化手段也對應我們結構設計的不同階段，拓撲優化因為有更多的自由度所以通常用于概念設計階段，形狀優化用于基本設計階段，而尺寸優化就用于最終的詳細設計階段。當然這三種技術在各個階段混合使用的情況也有。