结构培训8.ansys设计优化形状

作业A13

形状搜索器作业A13–目标通过使用DS的形状优化工具，说明基于零件质量减少目的，几何结构的可变化情况。要求减少40%的零件质量在DS的操作界面中生成多个目录树分支，以便能够在求解完成之后进行多个结果的对比作业A13–假设此几何体是由两个Parasolid文件组成的，在实际练习中，用户一般可以从自己习惯使用的CAD系统导入几何模型，仅需要做必要的修改即可。出于培训的要求，我们提供一个已经修改好的几何模型文件。在此练习中的几何模型和边界条件很简单，该练习只是为了说明形状优化的基本情况，因此，不会有过多的时间浪费在处理求解的过程中。练习11–起始页从发射台启动Simulation.关闭“MapofAnalysisTypes”.输入几何:从内容相关工具栏选择Geometry>Fromfile…浏览文件夹，打开“Bracket_Opt.x_t”...练习A11–起始页设定单位系统:“Units>Metric(mm,Kg,N,°C,s)”修改网格:选择“Mesh”分支.在详细列表栏设置“Relevance=100b.练习A11–前处理选中“Mesh”分支,RMB>Insert>Method选择体，点击“Apply”将“Method”从“Automatic”(default)调整为“Tetrahedrons”注意:由于进行拓扑优化分析，推荐用户在形状优化执行过程中将网格的“Relebance”设置得高些.注意:形状优化只允许使用四面体单元，虽有些几何体会自动采用四面体单元，但其他的情况仍需要对所使用的单元进行网格控制。例如在这次练习中，几何模型就可用六面体单元进行扫略划分网格.c.d.e.作业A11–环境设置分析类型:从“NewAnalysis”菜单，选择“ShapeOptimization”为模型添加约束:将选择过滤器调整为面选择模式选择如图所示的两个柱面.RMB>Insert>FixedSupportb....作业A11–环境为模型添加载荷:选择如图所示的柱面.RMB>Insert>Force.

调整为通过“Component”定义.输入X=10N;Y=5N.a.作业A11–求解设置“ShapeFinder”选项:选择solution分支.RMB>Insert>ShapeFinder.在“TargetReduction”栏中键入“40%”

求解作业A11–结果在求解结束后，点击形状搜索器，以查看结果.注意:在图象中显示为红色的区域为可以删减的材料，仍然保持零件结构的完整性。.注意:在明细窗中显示我们可以减少40%的质量....作业A11–结果虽然该结果只是一个概念性的指导，提示用户在零件的什么地方可以安全地删减材料。但是我们可以利用图形窗口上的“标尺”工具更好地确定零件所要修改的量.基于这些结果，我们通常会返回到几何模型原来建模的CAD中去，进行修改.练习A13–检验记住，这些形状的优化的结果仅仅指明在什么地方是可以通过删减材料来优化结构，但没有显示出在删除材料零件会表现出怎样得到结构性能。一个完整的工程练习要求我们要验证每一个新的设计以确保它表现出来的性能不会危及结构的安全性。如果我们采用的是一个商业的CAD系统（或是DesignModeler），我们将能轻易地修改几何模型，并只需更新模型便可继续我们的工作。在此练习中，我们开始便采用Parasolid文件，因此，我们只需要输入一个修改过的Parasolid格式的零件模型便可。作业A11–起始页输入修改后的CAD模型:选择Model分支，“RMB>Duplicate”.选择Model2分支，“Geometry>FromFile...“.浏览文件夹，打开“Bracket_Opt_2.x_t”.a.b.作业A11–检验由于这个新的集合模型体现了我们优化后的结果，因此我们不会再次使用“shapefinder”工具，而是去进行求解，以获得合适的结构分析的结果。通过复制原模型所有的定义都会被复制到新模型中，但是，边界条件的范围必须在新模型中建立

将分析类型调整为“StaticStructural”analysis:选择“Model2”分支的“ShapeOptimization”分支改变“Analysistype”为“StaticStructural”a.b.作业A11–环境重新施加载荷和约束:

选择环境2的“FixedSupport”(注意到几何未定义，状态标示为问号).

选择约束的柱面，在详细列表框单击“Apply”.

选择环境2的“Force”分支

选择施加载荷的柱面，在详细列表框单击“Apply”.a.b.d.作业A11–求解要求结果:选择“ShapeFinder”结果分支,RMB>delete选择Solution分支,RMB>Insert>Stress>Equivalent(Von-Mises)StressRMB>Insert>Deformation>