將約束套用至區(qū)域

您可以將不同的約束應用到模型的不同區(qū)域。此外，這些區(qū)域可以具有不同的材料屬性，或者材料屬性可以在一個區(qū)域內變化。當優(yōu)化模塊計算設計響應時，它會考慮區(qū)域內不同的材料屬性。不能將多個體積約束應用于整個模型或單個區(qū)域。

幾何限制

幾何約束是直接應用于設計變量的約束。幾何約束允許您對設計限制和制造限制進行建。

定義凍結區(qū)域

您可以通過凍結優(yōu)化區(qū)域來指定優(yōu)化區(qū)域內的區(qū)域從優(yōu)化中排除。例如，您可以排除形成軸承表面的圓形軸或用于將結構連接到剛性表面的凸臺。您必須凍結用于應用規(guī)定條件的區(qū)域。為簡化此操作，您可以請求優(yōu)化模塊在創(chuàng)建優(yōu)化流程時自動凍結用于應用規(guī)定條件和負載的區(qū)域。

Abaqus/CAE用法：優(yōu)化模塊：幾何限制->創(chuàng)建：凍結區(qū)域

指定最小和最大成員大小

在大多數(shù)情況下，應通過定義最小成員大小來盡量避免在結構中生成瘦架。但是，優(yōu)化模塊無法確保優(yōu)化后的結構不會包含直徑小于最小桿件尺寸的區(qū)域。最小成員大小必須大于平均元素邊緣長度。最大桿件尺寸必須大于單元長度的兩倍;否則，優(yōu)化算法可能會遇到單元連接問題。如果為粗網格與細網格指定相同的最小構件大小，則這兩種情況下的優(yōu)化結果將具有拓撲等效結果。優(yōu)化模塊將不會產生一個薄的區(qū)域，其中規(guī)定的條件已被應用到結構。從這些區(qū)域移除材料可能會導致結構倒塌。

如果要鑄造結構，則可能希望通過指定具有最大構件大小的區(qū)域來避免生成過厚的部件。優(yōu)化過程將通過產生多個較薄的區(qū)域來避免產生較厚的區(qū)域。您不需要同時指定最大和最小成員大小。0imization模塊假定為最大成員大小輸入的值也適用于最小成員大小，并將生成指定大小的桁架。最大構件尺寸約束與施加拉取方向的約束(如可模塑或可壓模制造約束)的組合僅允許用于一般拓撲優(yōu)化。(“拉方向”是指具兩半分開的方向或沖壓模具移動的方向。)

指定具有最小或最大成員大小的區(qū)域時，計算時間會顯著增加。因此，應僅將成員大小限制應用于必須避免使用薄或厚成員的區(qū)域。您應該運行一個沒有成員大小限制的優(yōu)化來識別這樣的區(qū)域。

Abaqus/CAE用法：優(yōu)化模塊：幾何限制->創(chuàng)建：成員大小

應用制造限制

拓撲優(yōu)化過程總是創(chuàng)建一個滿足目標函數(shù)和約束的結構布局，然而，使用標準的制造技術，如鑄造和鍛造的設計可能是不可能的。您可以應用幾何約束強制拓撲優(yōu)化過程僅考慮可制造的設計。例如，當您使用拓撲優(yōu)化時，您可以強制優(yōu)化模塊用于創(chuàng)建可從模具中提取的可鑄造形狀或可使用工具和模具創(chuàng)建的可壓模形狀。

保持可模制結構

在應用彎曲和扭轉載荷的情況下，拓撲優(yōu)化可能會生成具有無法制造的中空區(qū)域或底切的模型。您可以通過指定以下內容來防止拓撲優(yōu)化生成空腔和倒凹：

l可從鍛模上拆下的可鍛結構，如圖1所示。

圖2：可成型零件。

相比之下，圖3所示的零件具有不可模制的空腔和咬邊。

ABAQUS/CAE使用：優(yōu)化模塊：幾何約束->創(chuàng)建：脫?？刂?/span>;脫模技術，中心平面脫

優(yōu)化模塊：幾何約束->創(chuàng)建：脫?？刂?/span>;脫模技術，區(qū)域表面脫模

優(yōu)化模塊：幾何約束->創(chuàng)建：脫模控制;脫模技術，鍛造

溫馨提示：

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