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文档简介

【问题描述】一个支撑结构的有限元网格模型如图1所示，有限元模型中含材料属性及工况。通过自由形状优化技术优化模型中均布的8个圆形开口的形状，要求结构应力不超过125MPa，且质量最轻。图1支撑结构的网格模型【要点分析】本例已建立有限元模型，在此基础上完成对支撑结构开口的自由形状优化，包括：创建自由形状优化变量；创建优化响应；创建优化约束及优化目标；查看并应用优化结果。运行HyperMesh，设置用户属性并打开模型文件。在【HyperMesh】工作界面设置【UserProfiles】为【Optistruct】。导入有限元模型文件，文件位于【optistruck/free_shape.fem】查看模型如图2，模型中已设置了材料属性与工况。约束底部各节点1-6自由度，对顶部面施加载荷如图3与图4。图2图3图4创建自由形状优化变量选择开口区域节点创建形状变量，单击【anlysis】-【optimization】-【freeshape】，进入freeshape面板，单击其下的freeshape按钮，进入自由尺寸优化变量创建面板，输入优化变量名称DV1；在模型上选取圆形区域上的节点，创建关于所选节点的形状变量DV1，如图5(a)所示。类似DV1的创建过程，创建其他开口区域处的优化变量DV2~DV8，如图5（b）所示。图5(a)图5(b)创建优化响应单击optimization中的responses，进入响应创建面板。输入响应名称Free_opti，选取响应类型为staticstress，响应范围选props，并单击模型中的支撑结构部分(link)以选择该部分属性。应力类型选vonmises如图6(a)。单击create创建应力响应。以同样的方法创建体积响应，范围选total如图6(b)。图6(a)图6(b)创建优化约束及优化目标单击optimization中的dconstraints，进入约束创建面板，输入约束名称，选取应力响应，选取模型中的工况，应力约束值为125MPa，完成应力约束创建如图7(a)。单击optimization中的objective，进入优化目标创建面板，选目标类型为min，并选择体积响应，完成优化目标创建如图7(b)。图7(a)图7(b)求解计算及结果查看单击【anlysis】-【optimization】中OptiStruct进行求解计算。计算完成后在OptiStruct面板中单击HyperView，结果文件自动导入。在结果控制区域选Design及迭代步，查看最后一步的优化结果。可以通过HyperMesh直接将优化结果应用到原来的有限元网格，选择Post面板，单击applyresult按钮，单击simulation=选择将应用的优化结果，单击datatype=选择Shap

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