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10分钟学会拓扑优化(Simlab+Optistruct)

2月前浏览332


     

最近自己在学Simlab,毕竟划分网格确实高效,不能说是傻瓜式操作吧,但是上手的确还是很快的,在这里录一点视频作为学习笔记,也和大家分享,如何更高效快速的做仿真。

   


本文中,我们用Simlab+Optistruct做了一个简单的晶格优化的例子,之前我们用Hypermesh+Optistruct做过,感兴趣的可以参考以下文章:

点阵结构的拓扑优化案例

用Simlab做的话就更简单了,下面录了一个10min的视频,自己学习的同时也和大家分享。

01



主要的优化相关参数

English Title

晶格尺寸:10mm*10mm*10mm
设计约束:最小成员尺寸0.5mm, 最大成员尺寸1.2mm
约束:体积分数<10%, 即将上限设置为0.1
目标:刚度最大化(即柔度Compliance最小化)
边界条件(在每个面中央施加压力)
DISCRETE参数在本例中设置为3DISCRETE 参数通过调整优化算法,使密度更倾向于收敛到 0(无材料)或 1(完全材料),减少“灰度”区域,提高设计的可制造性。DISCRETE 值较高可以使优化结果会更“黑白分明”,因此本例我们采用较高的 DISCRETE 值,使优化结果更接近 0/1 分布)
下图展示了边界条件,以及两种不同DISCRETE参数取值对应的结果(其他设置均一样)。
边界条件    
   
DISCRETE=1.0    
DISCRETE=3.0    
   
   
   

02

小结

English Title

本优化在Simlab中完成,尽管Simlab不主打优化,但主要想借助这个案例熟悉Simlab+OS的基本设置。从效果来看,还是非常方便易用的,Simlab本身设置简单,如果说Hypermesh是Photoshop, Simlab就类似仿真届美图秀秀,处理一些常用问题是非常方便的(例如振动,静力学分析,跌落,优化,热流固耦合的散热问题等),但对于更复杂的仿真类型,有部分高级功能还并未做到Simlab中,只能在Hypermesh中找到,但这也是保持Simlab轻巧好用的关键;
优化本身是一门艺术,虽然操作层面上在许多软件中都能较方便完成(主要步骤无外乎就是基于静力学分析的结果,再定义设计域,响应,约束和目标),但具体的参数设置是关键,例如本例中,体积约束上限也是多次尝试后选取了较好的结果,本例中是直接采用尝试过后所获得的最佳参数进行演示的,大家也可以自行尝试不同参数设置对应的结果,当然,除了一些探索性的工作,实际当中更多时候参数是根据实际制造约束,设计目标定义的;
本例中没有展示并行计算的设置,如果需要并行计算优化过程,需要在第一部准静态分析时就在“Format and Execute”中设置,后续的拓扑优化会延续这个设置。

来源:水木人CAE
LS-DYNAOptiStructHyperMeshSimLabAbaqus静力学振动拓扑优化二次开发光学电子爆炸材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-06-21
最近编辑:2月前
水木人CAE
硕士 | R&D仿真部门经... 做一个有趣的工程师
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