Optistruct優(yōu)化結(jié)構設計實例

　　為了使結(jié)果更加準確，在需要優(yōu)化的區(qū)域設置一層殼單元，如圖11所示。

　　優(yōu)化過程描述為：無約束的自由形狀優(yōu)化

　　◎優(yōu)化目標：最小化單元應變能(受扭矩影響);

　　◎優(yōu)化變量：節(jié)點的線性擾動和二次擾動產(chǎn)生的擾動矢量;

　　優(yōu)化結(jié)果如圖12所示。

　　4.結(jié)果對比

　　根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，作出新襯套與原襯套對比(見圖13)，結(jié)果對比如圖14所示。通過對比可知，結(jié)構改進后，斷裂位置應力值減小了41.6%。

　　四、總結(jié)和展望

　　本文主要介紹了拓撲優(yōu)化、形貌優(yōu)化以及自由形狀優(yōu)化功能在結(jié)構改進中的應用。

　　傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計流程是一個人工反復設計的過程。工程師借助CAD工具進行產(chǎn)品的設計，接著提交工廠進行加工制造，然后對產(chǎn)品進行實驗。如果產(chǎn)品不能滿足要求或出現(xiàn)質(zhì)量問題，就要對產(chǎn)品進行修改。

　　隨著CAE技術的發(fā)展，在初步設計階段，就需要對結(jié)構進行虛擬實驗，對于不滿足設計要求的產(chǎn)品需要設計人員進行修改。而結(jié)構優(yōu)化無疑應是產(chǎn)品設計的重要一步。先對產(chǎn)品進行概念優(yōu)化設計，然后提交設計人員進行CAD設計，通過CAE虛擬實驗檢查設計的產(chǎn)品是否符合要求，如果不符合要求，再對產(chǎn)品進行優(yōu)化，直到滿足CAE虛擬實驗。完成這些后，再將產(chǎn)品提交制造。今后可以想象結(jié)構優(yōu)化的用途會有更廣闊的空間。