[CAE工程师爽文-3]：靠“拓扑优化”减重新车，我从小透明成了项目总监
毕业后一直在车企研发部的“轻量化小组”待了两年，一直是边缘角色——每天整理材料性能数据，帮同事核对模型参数，提交的轻量化方案要么减重效果不达标，要么影响结构强度，始终没什么存在感。直到公司启动新款电动车的减重项目，要求在保证车身强度的前提下，将整车重量降低8%，我才终于有了证明自己的机会。
当时项目组围着车身框架模型讨论了一周，试过减小部件厚度、更换轻量化材料，要么减重幅度不够，要么成本超支，始终卡在瓶颈。组长王工盯着仿真报告皱着眉：“关键承重部件不敢动，非承重部件能减的都减了，再往下挖潜力太难了！”同事们要么低头翻行业案例，要么小声抱怨“减重和强度根本没法兼顾”，没人能拿出新方案。
我看着屏幕上的车身框架模型，犹豫了几秒还是开口了：“要不试试拓扑优化？先通过仿真软件定义车身的载荷、约束和设计空间，让软件自动优化材料分布，在满足强度要求的前提下，去掉冗余材料，这样既能减重，又不会影响结构性能”。组长开口说道：“你真的会吗”。我答道：“组长我肯定会呢，我不仅知道方法论，还知道具体怎么做，我们可以用Altair的C123技术，这就是一套正向设计的手段，通过名称可以看出这套技术路线分为三个阶段，在C1阶段通过拓扑优化得到关键传递路径，C2再基于高保真梁单元做方案，C3在优化局部细节，他们从乘用车，商用车，重工机械，轨道交通都有应用。”
办公室瞬间安静下来，所有人的目光都集中到我身上。王工愣了一下，随即追问：“你会轻量化实操？之前没听说你接触过啊！要是真能出效果，这个轻量化就交给你负责。”我赶紧走到电脑前，一边操作一边解释：“先在软件里导入CAD模型，设置载荷和约束，再把非承重区域设为设计空间，定义强度、柔度的约束条件，让软件按‘最小重量’目标优化材料分布——优化后会生成类似‘仿生骨架’的结构，我们再基于这个结果细化模型。”
王工拿着报告反复核对，又让测试组做了实物验证，最后拍着我的肩膀说：“太牛了！之前我们总盯着‘减材料’，反倒忽略了‘优化材料分布’，你这拓扑优化一下就打通了瓶颈！”
从那以后，项目组的减重方案设计都离不开我。有次新来的工程师问我：“拓扑优化总出现‘局部应力集中’，要么得增加材料，要么减重效果打折扣，怎么解决啊？”我拿过他的模型，指着关键区域说：“关键在‘约束条件设置’——首先要准确定义载荷工况，比如把行驶中的颠簸、转弯载荷都考虑进去；其次设计空间别设得太局限，给软件留足优化空间；最后优化后要做‘形状光滑处理’，把尖锐的边角改成圆弧，避免应力集中。你按这个步骤试试，就能平衡减重和强度。”
后来项目顺利结题，整车重量不仅达标，还超额降低了2%，为电池续航提升争取了更多空间。领导在项目总结会上特意表扬我：“拓扑优化这块儿，我帮团队少走了至少三个月的弯路，这本事真是项目的‘关键钥匙’！”
现在的我，早已不是那个边缘员工，而是部门的项目总监了。有同事问我怎么学会C123技术的，我就说：“你可以私信TodayCAEer博主，让他教给你介绍下”。还有的问我拓扑优化的操作在哪里学的，我总会笑着说：“也是跟着公众 号TodayCAEer学的，上面有很多拓扑优化的实操教程你可以慢慢看。
