Optistruct优化结构设计实例

　　实际中，经常把拓扑优化和形貌优化相结合。即在一个优化问题中，同时有两种变量：单元密度变量和节点扰动形成的形状变量。

　　优化描述为：

　　◎优化目标：最小化单元应变能;

　　◎优化约束：质量分数(0.3～1.0);

　　◎优化变量：单元密度变量和通过节点扰动形成的形状 变量。

　　优化的结果，如图7所示。

　　5.结果的导出

　　优化的结果可以导出几何格式，从而指导设计人员进行设计。使用OSSmooth工具，导出stl格式的文件，如图8所示。

　　6.改进结果的比较

　　根据优化的结果进行抽象，新结构如图9所示。两种结构下的应力对比如图10所示，可知优化后，断裂处应力值减小了55.6%。

　　三、橡胶套的自由形状优化

　　1.问题说明

　　一款发动机上的减震套发生破坏，初步断定破坏是受扭矩所导致。现在采用自由形状优化来对结构进行改进。

　　2.自由形状优化说明

　　形状优化是通过结构形状的改变，得到结构的最佳形状，以达到减小应力集中、增加结构刚度等目的。在形状优化问题中，需要定义形状变量的修改及节点的移动，以反映形状 的改变。通过HyperMorph可以建立形状优化需要的变量。

　　而自由形状优化的基本思想与其他形状优化技术有所不同，其外部边界节点的移动由软件自动确定。