工程应用案例中,航空发动机叶片优化需兼顾气动载荷与离心载荷,采用流固耦合方法实现多学科优化。桥梁桁架拓扑优化需考虑风振效应与地震响应,动力可靠性约束不可或缺。医疗植入体优化需匹配人体骨骼弹性模量,防止应力屏蔽效应导致骨吸收。微机电系统优化着重于模态纯度与灵敏度提升,纳米尺度下的表面效应需特殊建模。 收敛判据设置直接影响计算效率
③对于拓扑优化应力的计算,会用到有限元分析等工具。有限元方法将复杂的结构离散成许多小的单元,通过对每个单元的力学性能分析,再综合起来得到整个结构的应力分布情况。例如在桥梁结构的拓扑优化中,把桥梁划分成大量的梁单元、板单元等。计算时,根据桥梁所承受的车辆荷载、风荷载等不同工况,分别求解每个单元的应力。
Optistruct中的响应是指要作为目标函数或约束函数的结构的性能,比如质量、体积、体积分数、应力、位移等等,其中应力和位移这种响应属于局部响应,即结构中有很多个这种响应,某点的位移或应力不能代表结构的整体性能。 以应力优化为例,假如我们想...
这是因为拓扑应力约束导致的局部应力集中,这些应力集中可能不会通过简单的全局应力控制或全局应力目标来解决。optistruct的优化方法 会过滤掉由载荷或边界条件引起的人为或局部应力。值得注意的是,即使在全局应力控制得很好的情况下,也可能存在高局部应力区域,这些区域可以通过局部的形状和大小优化来更有效地改善。 在本教...
拓扑优化是一种在给定设计区域内寻找材料最优分布的方法,广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。基于应力的拓扑优化旨在优化结构,使其在满足应力约束的同时,达到最小的材料用量或其他目标函数。然而,3D应力灵敏度分析的计算量巨大,成为制约拓扑优化效率的关键因素之一。
Optistruct 拓扑优化官方教程和手册中,确实有设置应力响应的相关说明,但实际使用过程中可能并不尽人意。首先,我们对官方给出的方法进行试验,并说明其不足,然后我将给出改进的方法,这里我们从应力用做目标函…
拓扑优化旨在通过调整结构布局来降低应力与变形。 这一技术是提升结构性能、保障安全的有效手段。拓扑优化以数学方法为基础构建结构模型。它能在满足一定约束条件下寻找最优结构形态。优化过程需考虑材料特性对结构的影响。不同材料的弹性模量等参数会改变优化结果。应力约束是拓扑优化中的关键限制因素。确保结构应力不超过...
一、如何使用Optistruct进行应力拓扑优化或多目标、多约束优化 Optistruct是一款非常优秀的商业有限元求解器、优化求解器,功能强大到炸裂,使用起来也很方便。但偶尔用起来也有一点点小麻烦,初学者经常会碰到的问题就是不知道怎么使用Optistruct进行多目标优化或应力优化这种涉及多个响应的优化。
假设我们设计一座高楼大厦；里面有很多人住在里面，我们就要确保大厦的结构在面对风吹雨打时，不会因为应力过大而垮塌。拓扑优化得应力约束就是要在这样得背景下工作。我们可以通过计算机模拟和数学算法来帮助我们找到最好得结构形状。我们用数字模拟来看不同的桥梁形状在承受重量时的应力分布情况。从而找到最优解。这...
高应力区域单胞密度变大。根据查询中国科技网显示，在拓扑优化过程中，单胞密度分布发生变化，即高应力区域单胞密度变大，低应力区域单胞密度变小。拓扑优化是一种根据既定的负载情况、约束条件和性能指标，在给定的设计区域内对材料分布进行优化的数学方法，是结构优化的一种。