立即咨询有惊喜哦 !

logo
logo
简介
简介
联系方式
正脉科工有限元分析联系电话010-81387990
邮箱xyq@vipstq.com
 
 

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

作者:管理员    发布于:2015-11-18 02:35:19    文字:【】【】【

针对某一个零部件进行优化,进行实体优化还是用壳模拟实体优化,是个比较难以选择的问题。考虑到效率、结果精确性等方面,本例分别通过均衡梁体单元和壳单元拓扑优化,比较体单元和壳单元优化结果,说明一般拓扑优化应该选择何种单元进行拓扑优化。

一、 问题描述

对如下图-1所示均衡梁模型分别用体单元和壳单元建模进行优化,优化目标如下表-1所示:

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

二、 分析方案

Ø 针对计算任务,依照下述流程对模型进行TOPO优化分析:

Ø 使用ANSA软件对初始设计模型进行网格划分;

Ø 使用ANSA软件对模型进行连接处理及边界条件的施加;

Ø 使用TOSCA软件对初始设计的框架模型进行TOPO优化分析,用ABAQUS进行静强度计算;

Ø 对优化后得到的模型进行分析,重新建立新的几何模型;

Ø 对新的模型进行网格划分及强度分析计算,并局部修改几何模型知道满足目标值。

Ø 计算中采用的单位:

Ø 长度单位——mm

Ø 密度单位——t/mm3

Ø 拓扑优化过程中优化软件采用TOSCA,求解器采用ABAQUS隐式求解。

三、 边界条件及有限元模型

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

四、 优化结果

4.1 体单元优化结果

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

统计计算结果,进行对比如下表-2所示:

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

在应力变化不大的情况下质量下降20%。

4.2 壳单元优化结果

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

4.2.1 优化的设计变量:

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

4.2.2 优化的优化目标及约束条件:

优化目标变量为重量,目标值为0

约束变量为Mises应力,约束值为45Mpa

4.2.3 优化结果:

均衡梁体、壳单元拓扑优化对比

壳单元优化后,在保持最大应力不变的情况下,重量从87.025kg减到80.142kg,减少8%。

五、 结论

通过以上优化进程可以看到,针对均衡梁模型拓扑优化,体单元在应力变化不大的情况下质量下降20%,壳单元重量从87.025kg减到80.142kg,减少8%。因此,一般进行拓扑优化,在计算效率同等前提下,用体单元比用壳单元优化结果精确一些。

 
 
联系我们
 
 
 
图片
图片
多行文字
电话:010-81387990
手机:18301320667
联系人:李老师
网址:www.101315.com
邮箱:bjxu@vip.163.com
地址:北京市房山区良乡绿地启航国际商务办公区14号楼西楼5层
脚注信息
北京正脉科工科技有限公司  电话:010-81387990                            关注微信了解更多信息
版权所有 Copyright(C)2009-2013 京ICP备14038777号-1                                                                    
图片
图片