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Optistruct優(yōu)化結構設計實例

作者: 時間:2011-06-14 來源:網絡 收藏
4.拓撲優(yōu)化與形貌優(yōu)化的聯合優(yōu)化

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/191156.htm

  實際中,經常把拓撲優(yōu)化和形貌優(yōu)化相結合。即在一個優(yōu)化問題中,同時有兩種變量:單元密度變量和節(jié)點擾動形成的形狀變量。

  優(yōu)化描述為:

  ◎優(yōu)化目標:最小化單元應變能;

  ◎優(yōu)化約束:質量分數(0.3~1.0);

  ◎優(yōu)化變量:單元密度變量和通過節(jié)點擾動形成的形狀 變量。

  優(yōu)化的結果,如圖7所示。

圖7

  5.結果的導出

  優(yōu)化的結果可以導出幾何格式,從而指導設計人員進行設計。使用OSSmooth工具,導出stl格式的文件,如圖8所示。

圖8

  6.改進結果的比較

  根據優(yōu)化的結果進行抽象,新結構如圖9所示。兩種結構下的應力對比如圖10所示,可知優(yōu)化后,斷裂處應力值減小了55.6%。

圖9圖10

  三、橡膠套的自由形狀優(yōu)化

  1.問題說明

  一款發(fā)動機上的減震套發(fā)生破壞,初步斷定破壞是受扭矩所導致。現在采用自由形狀優(yōu)化來對結構進行改進。

  2.自由形狀優(yōu)化說明

  形狀優(yōu)化是通過結構形狀的改變,得到結構的最佳形狀,以達到減小應力集中、增加結構剛度等目的。在形狀優(yōu)化問題中,需要定義形狀變量的修改及節(jié)點的移動,以反映形狀 的改變。通過HyperMorph可以建立形狀優(yōu)化需要的變量。

  而自由形狀優(yōu)化的基本思想與其他形狀優(yōu)化技術有所不同,其外部邊界節(jié)點的移動由軟件自動確定。



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