Optistruct优化结构设计实例

　　为了使结果更加准确，在需要优化的区域设置一层壳单元，如图11所示。

　　优化过程描述为：无约束的自由形状优化

　　◎优化目标：最小化单元应变能(受扭矩影响);

　　◎优化变量：节点的线性扰动和二次扰动产生的扰动矢量;

　　优化结果如图12所示。

　　4.结果对比

　　根据优化结果，作出新衬套与原衬套对比(见图13)，结果对比如图14所示。通过对比可知，结构改进后，断裂位置应力值减小了41.6%。

　　四、总结和展望

　　本文主要介绍了拓扑优化、形貌优化以及自由形状优化功能在结构改进中的应用。

　　传统的产品设计流程是一个人工反复设计的过程。工程师借助CAD工具进行产品的设计，接着提交工厂进行加工制造，然后对产品进行实验。如果产品不能满足要求或出现质量问题，就要对产品进行修改。

　　随着CAE技术的发展，在初步设计阶段，就需要对结构进行虚拟实验，对于不满足设计要求的产品需要设计人员进行修改。而结构优化无疑应是产品设计的重要一步。先对产品进行概念优化设计，然后提交设计人员进行CAD设计，通过CAE虚拟实验检查设计的产品是否符合要求，如果不符合要求，再对产品进行优化，直到满足CAE虚拟实验。完成这些后，再将产品提交制造。今后可以想象结构优化的用途会有更广阔的空间。