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如何进行结构拓扑优化

结构拓扑优化是实现结构轻量化的重要手段之一,通过对结构的拓扑优化,可以找到最合理的结构传力路径,设计工程师根据拓扑优化结果,对结构进行再设计,使其既能满足结构强度要求还能满足工艺要求。
工具/原料
1

结构设计

2

拓扑优化

方法/步骤
1

拓扑优化的前提是零部件有轻量化的潜质和需求,一般轻量化的零部件加工难度要比常规零部件高,制造和采购成本也会随之增加,所以如果没有这种需求,从成本方面考虑,采用常规零部件更划算;

3

确定拓扑优化的基本性能指标,比如对标零部件的结构强度、刚度以及低阶频率等等,当性能指标有了以后才为后面提高零部件的某些参数找到参考依据;

4

选择要进行拓扑优化的设计变量,比如密度、体积等等,确定了设计变量以后还需要确定要优化的设计区域以及非设计区域,比如零部件的安装孔位或者受力边界等等都属于非设计区域;

5

还需要确定约束条件以及目标函数,比如约束零件的某阶频率,使其达到质量最轻,当约束条件及目标函数创建完成以后就可以提交求解器进行求解,目前进行拓扑优化的分析软件特别多,Hyperworks软件下的Optistruct模块就是其中一个。

注意事项

在阅读本经验的同时如发现问题请在下方给作者留言,本人会尽快为大家解答,谢谢!

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