wangzhkk 发表于 2016-8-24 14:34

TOSCA-TOPO优化流程上

  拓扑优化是分析过程中不断修改指定优化区域的单元材料性质,有效地从分析的模型中移走/增加单元而获得最优的设计目标。


  在ANSA-TOSCA环境中,当导入模型后,在ANSA中设置的SET在ANSA-TOSCA环境中会被识别为GROUP。这很重要,GROUP定义了我们将来要优化的区域及边界条件、约束区域



  如下图所示:

  在导入模型之前我们要选好优化算法。针对TOPO优化有两种算法让我们选择,分别是控制算法与灵敏度算法。其中灵敏度算法可以应用到绝大部分的优化中,对应的设计变量更多一些。控制算法更有效,但是应用面要窄一些。选完算法之后,我们接下来要确定设计变量—Design Variables。设计变量就是优化中需要改变的参数。如下图所示,本例中我们以所有单元为设计变量。

  确定设计变量之后要确定设计变量约束、设计响应。设计变量约束就是假如我们选所有单元的话,而其中边界部分的单元我们不希望去动,这部分单元就是设计变量约束。

  设计响应(Design responses):优化分析的输入量称之为设计响应。设计响应可以直接从 ABAQUS 的结果输出文件.odb中读取,比如刚度、应力、特征频率及位移等。





  本例设计响应以应变能来表征。应变能最小说明结构的刚度大。具体如上图所示。而目标函数正是确定怎么处理设计响应。目标函数(Objective functions): 目标函数决定了优化的目标.目标函数是从设计响应中萃取的一定范围的值,如最大位移和最大应力。一个目标函数可用多个设计响应公式来表示。如果设定目标函数最小化或最大化设计响应,ABAQUS

  拓扑优化模块通过改变每个设计响应值代入目标函数进行计算。


  最后我们还要确定约束。约束(Constraints):约束亦是从设计变量中萃取的一定范围的数值.约束限定了设计响应,比如可以指定体积必须降低45% 或者某个区域的位移不能超过1mm。约束也可以指定制造跟优化无关的制造或者几何约束,比如轴承面的直径不能改变。本例我们以体积为约束。



  最后我们提交计算,至此TOPO优化所有流程完成。相关后处理操作我们下篇分享




转自:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5OTU1Mjc5Mw==&mid=2650731496&idx=1&sn=21e5e8789e639f8901404e566f90ae3c&scene=1&srcid=0824uSUxnie8mujTQ4Nvjwh5#rd

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