TOSCA-TOPO优化流程上

wangzhkk

　　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= ... nie8mujTQ4Nvjwh5#rd