Optistruct優化結構設計實例

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

　　優化描述為：

　　◎優化目標：最小化單元應變能;

　　◎優化約束：質量分數(0.3～1.0);

　　◎優化變量：單元密度變量和通過節點擾動形成的形狀 變量。

　　優化的結果，如圖7所示。

　　5.結果的導出

　　優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。

　　6.改進結果的比較

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

　　三、橡膠套的自由形狀優化

　　1.問題說明

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

　　2.自由形狀優化說明

　　形狀優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。在形狀優化問題中，需要定義形狀變量的修改及節點的移動，以反映形狀 的改變。通過HyperMorph可以建立形狀優化需要的變量。

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