基于Abaqus/CAE的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

將結(jié)構(gòu)優(yōu)化納入Abaqus/CAE模型需要以下步驟：

l您創(chuàng)建了一個(gè)可以優(yōu)化的Abaqus模型。例如，設(shè)計(jì)區(qū)域必須只包括受支持的元素和材料。請(qǐng)參見創(chuàng)建Abaqus優(yōu)化模型。

l你創(chuàng)建一個(gè)優(yōu)化任務(wù)。請(qǐng)參閱創(chuàng)建和配置優(yōu)化任務(wù)。

l你創(chuàng)造設(shè)計(jì)響應(yīng)。請(qǐng)參見設(shè)計(jì)響應(yīng)。

l您使用設(shè)計(jì)響應(yīng)來創(chuàng)建目標(biāo)函數(shù)和約束。見目標(biāo)和約束。

您創(chuàng)建了一個(gè)優(yōu)化過程，并提交它進(jìn)行分析。請(qǐng)參閱什么是優(yōu)化過程?。

基于優(yōu)化任務(wù)和優(yōu)化過程的定義，優(yōu)化模塊選代地：

l準(zhǔn)備設(shè)計(jì)變量(單元密度或表面節(jié)點(diǎn)位置)并更新Abaqus有限元模型，以及

l執(zhí)行Abaqus/Standard分析

這些迭代或設(shè)計(jì)周期會(huì)持續(xù)到：

l達(dá)到最大設(shè)計(jì)循環(huán)數(shù)，或

l達(dá)到規(guī)定的停止條件。

圖1顯示了Abaqus和優(yōu)化過程的相互作用。

圖1：優(yōu)化過程中的用戶操作和自動(dòng)化的Abaqus/CAE操作。

拓?fù)鋬?yōu)化

拓?fù)鋬?yōu)化從初始設(shè)計(jì)(原始設(shè)計(jì)區(qū)域)開始，初始設(shè)計(jì)還包含任何規(guī)定的條件(例如邊界條件和載荷)。優(yōu)化過程通過改變初始設(shè)計(jì)中元素的密度和剛度來確定新的材料分布，同時(shí)繼續(xù)滿足優(yōu)化約束，例如區(qū)域的最小體積或最大位移。此外，您還可以應(yīng)用大量制造約束，以確?？梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程(如鑄造和沖壓)創(chuàng)建建議的設(shè)計(jì)。您還可以凍結(jié)選定區(qū)域并應(yīng)用成員大小、對(duì)稱性和耦合約束。

圖2顯示了在17個(gè)設(shè)計(jì)周期中汽車控制臂的拓?fù)鋬?yōu)化的進(jìn)展。優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)是使臂架各單元的最大變形能最小，從而使臂架的結(jié)構(gòu)剛度最大。約束是強(qiáng)制

優(yōu)化，使體積比初始值減少57%。在優(yōu)化過程中，在臂的中心的元素的密度和剛度降低，使元素，實(shí)際上，“刪除”的分析。但是，這些元素仍然存在，如果它們的密度和剛度隨著優(yōu)化的繼續(xù)而增加，它們可以在分析中發(fā)揮作用。幾何限制會(huì)強(qiáng)制最佳化建立可從模具鑄造和移除的模型-“最佳化”模組無法建立空洞和底切。

圖2：一個(gè)拓?fù)鋬?yōu)化的級(jí)數(shù)。

在汽車操縱臂拓?fù)鋬?yōu)化中，給出了一個(gè)應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化的實(shí)例。該示例包含一個(gè)Python腳本，您可以從Abaqus/CAE運(yùn)行該腳本來創(chuàng)建模型并配置優(yōu)化。

溫馨提示：

此文檔為達(dá)索官方英文文檔翻譯，盡管我們已經(jīng)盡力確保準(zhǔn)確性，但在翻譯過程中可能會(huì)有一些錯(cuò)誤或細(xì)微差別。如果想要了解官方原版，可聯(lián)系客服進(jìn)行索取。