workbenchds拓?fù)鋬?yōu)化分析

形狀優(yōu)化基礎(chǔ) 指定Shape Optimization 將執(zhí)行形狀或拓?fù)鋬?yōu)化 Shape Optimization是一個優(yōu)化問題,其結(jié)構(gòu)能量在減少結(jié)構(gòu)體積的基礎(chǔ)上的最小化 另一種觀點(diǎn)就是Shape Optimization盡量得到關(guān)于體積比率的最好剛度. Shape Optimization盡可能的找尋可以在對整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不產(chǎn)生負(fù)面影響的可去除的面積. Shape Optimization基于一個單獨(dú)的靜力結(jié)構(gòu)環(huán)境下 Shape Optimization不能用于復(fù)合環(huán)境下 由于它是個優(yōu)化器,盡管基于單一的靜力結(jié)構(gòu)分析，但其內(nèi)部可以進(jìn)行多次迭代,因此計(jì)算比較費(fèi)時. 形狀優(yōu)化基礎(chǔ) 一個簡單的受到約束和螺栓載荷的部件.Shape Optimization允許用戶決定在給定的載荷條件下哪些材料可以去除,假如考慮到減少重量的話. 形狀優(yōu)化對于概念設(shè)計(jì)或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)計(jì)中的重量進(jìn)行縮減的設(shè)計(jì)是有用的。 形狀優(yōu)化過程 形狀優(yōu)化處理于線性靜力分析很相似,因此這里不是所有的步驟都詳細(xì)介紹.其中的黃色斜體的步驟是形狀優(yōu)化處理的特殊步驟. 導(dǎo)入幾何體 設(shè)定材料屬性 定義接觸 (假如需要的話) 定義網(wǎng)格控制(可選擇的) 定義載荷和約束 指定Shape Optimization計(jì)算結(jié)果 設(shè)置Shape Optimization選項(xiàng) 求解模型 觀察結(jié)果 網(wǎng)格控制 網(wǎng)格的密度影響求解的精度 如同其它分析，這對形狀優(yōu)化也是正確的.細(xì)化網(wǎng)格使得計(jì)算比較耗時,但是材料可去的除面積將更清楚的被定義,如下面的例子所示: 載荷和約束 任何結(jié)構(gòu)載荷和約束都可以用于Shape Optimization 由于Shape Optimization在載荷和約束的基礎(chǔ)上盡量減少體積和增大剛度, 因此載荷和約束十分重要并會影響結(jié)果. Shape Optimization一般在載荷施加的地方和約束反作用于載荷的地方保持材料不變. 不同的載荷和約束條件將會產(chǎn)生不同的載荷路徑，因此Shape Optimization結(jié)果將不同. 僅受壓約束是非線性.由于Shape Optimization是一個優(yōu)化問題，非線性約束會增加求解的時間. 設(shè)定求解結(jié)果 對于形狀優(yōu)化,僅有Shape Optimization 的結(jié)果是有效的 對于Shape Optimization,簡單指定縮減的目標(biāo)量(缺省時20%縮減量) 注意，太大的材料縮減將導(dǎo)致行架式的結(jié)構(gòu) 求解模型 模型建立完畢可以如其它分析一樣選擇Slove 按鈕進(jìn)行形狀優(yōu)化. 由于需要多重迭代,因此在同一個模型上的形狀優(yōu)化比單獨(dú)的靜力分析花費(fèi)時間要長. 求解下拉菜單下的Worksheet工具條中提供詳細(xì)的求解輸出，包括執(zhí)行優(yōu)化的循環(huán)次數(shù). 觀察結(jié)果 求解完成,可以觀察Shape Optimization結(jié)果 如圖例所示,橙色代表可去除的材料，褐色的是邊緣 初始和最終結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的詳細(xì)比較(包括邊緣材料) 拓?fù)鋬?yōu)化分析實(shí)例 目的: 利用形狀優(yōu)化工具來預(yù)示下圖的模型在潛在的幾何改變后導(dǎo)致質(zhì)量縮減40%的情況. ANSYS BASIC TRAINING DS拓?fù)鋬?yōu)化分析

總結(jié)

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