一、工况描述

如图1所示的汽车模型，其左前轮失去平衡（偏心），偏心质量是0.3单位，到车轮中心的半径为10英寸。我们所感兴趣的范围是0.5～50Hz，约束条件是轮胎的最大位移不得超过0.5英寸，在0.5～25Hz的振动频率范围内驾驶员的座椅位移最大不得超过0.25英寸。目标函数是：在0.5～25Hz的振动频率范围内将驾驶员座椅的SRSS响应减到最小。要求使用模态方法。

图1 车架模型

二、优化描述

1、设计变量：汽车的弹簧和阻尼参数。

2、目标函数：使驾驶员座椅上的SRSS响应减到最小。

3、受到的约束条件：

• 轮胎的最大的垂直位移不得超过0.5英寸。

• 驾驶员座位的最大的垂直位移不得超过0.25英寸。  
  

• 令X1＝0，X2＝1，X3＝0，X4＝1000（高于我们感兴趣的最高频率）。

• 因为X表示单位时间内转过的圈数，所以它必须乘以2π来得到每单位时间内转过的弧度。输入2π。

• 输入的力是mrω2。我们将利用DAREA卡来输入mr部分，但是还需要ω2项的输入。

• 我们想从TABLED4中施加第二项（或ω^2项），这可以通过设置A1＝0.0和A2=(2π)^2来实现。  
  

• 直接频率响应。
• 模态频率响应。

• 模态瞬态响应。

1、创建optim1.blk文件，定义设计变量、目标函数以及约束条件。

2、创建Optim.bdf文件，创建优化方案。

七、显示设计变量历程

设计变量历程如图3所示。

图3 设计变量历程

八、显示目标函数历程

显示目标函数历程如图4所示。

图4  目标函数历程

九、位移变化曲线

位移变化曲线如图10-41所示。

图5 Node471位移－频率曲线

九、MSC Nastran 拓扑轻量化案例与技术专题

以上是笔者使用频率响应的优化实例，希望对那些正在学习或即将学习Nastran软件的用户有所帮助。

MSC Nastran 拓扑轻量化案例与技术专题

以下是主要内容：

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