一般與基于狀態(tài)的拓撲優(yōu)化

拓撲優(yōu)化支持兩種算法-通用算法，這是更靈活的，可以適用于大多數(shù)問題，基于條件的算法，這是更有效的，但有限的能力。默認情況下，“優(yōu)化”模塊使用常規(guī)算法;但是，您可以在創(chuàng)建優(yōu)化任務(wù)時選擇要使用的算法。每種算法都有不同的方法來確定最優(yōu)解。

算法

一般拓撲優(yōu)化使用的算法，調(diào)整的密度和剛度的設(shè)計變量，同時試圖滿足目標函數(shù)和約束。Bendsoe和Sigmund(2003)對一般算法進行了部分描述。與此相反，基于條件的拓撲優(yōu)化使用一個更有效的算法，使用應(yīng)變能和節(jié)點處的應(yīng)力作為輸入數(shù)據(jù)，不需要計算局部設(shè)計變量的剛度?；跅l件的算法是在卡爾斯魯厄大學(xué)，德國和Bakhtiary(1996年)中描述。

中等密度元素

一般算法在最終設(shè)計中生成中間元素(它們的相對密度介于0和1之間)。相比之下，基于條件的優(yōu)化算法在最終設(shè)計中生成的元素要么是空的(它們的相對密度非常接近于零)，要么是實心的(它們的相對密度等于1)。

優(yōu)化設(shè)計周期數(shù)

一般優(yōu)化算法所使用的設(shè)計循環(huán)數(shù)在優(yōu)化開始前是未知的，但通常設(shè)計循環(huán)數(shù)在30~直到達到最大的優(yōu)化設(shè)計45之間。基于條件的優(yōu)化算法效率更高，它會搜索一個解，周期數(shù)(默認為15個)。

分析類型

通用算法支持線性和非線性靜態(tài)和線性特征頻率有限元分析的響應(yīng)。這兩種算法都支持幾何非線性和接觸，許多非線性材料也支持。

此外，在靜態(tài)拓撲優(yōu)化的Abaqus模型中，允許指定的位移。然而，規(guī)定的位移不允許用于模態(tài)分析。您可以對使用復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)使用拓撲優(yōu)化;但是，不能使用拓優(yōu)化修改復(fù)合材料的單個層壓板。例如，你不能改變纖維的取向。

目標函數(shù)與約束條件

一般的拓撲優(yōu)化算法可以使用一個目標函數(shù)和多個約束，其中的約束都是不等式約束。各種設(shè)計響應(yīng)可用于定義目標和約束，例如應(yīng)變能、位移和旋轉(zhuǎn)、反力和內(nèi)力、特征頻率以及材料體積和重量?；跅l件的拓撲優(yōu)化算法效率更高;但是，它的靈活性較差，支持僅以應(yīng)變能(剛度的度量)作為目標函數(shù)，以材料體積作為等式約束。

每個優(yōu)化類型的可用設(shè)計響應(yīng)中的表列出了基于條件和一般拓撲優(yōu)化的可用設(shè)計響應(yīng)，并說明哪些設(shè)計響應(yīng)可以用作目標和/或約束。

溫馨提示：

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