基optistruct的復合材料優(yōu)化技術(編輯修改稿)
2025-06-09 23:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化的基本思想是將尋求結(jié)構(gòu)的最優(yōu)拓撲/布局問題轉(zhuǎn)化為在給定的設計區(qū)域內(nèi)尋求材料最優(yōu)分布的問題。OptiStruct可以在給定的設計空間內(nèi)，在給定的載荷邊界條件下，找到滿足性能指標的最佳的材料分布，從而確定出最佳的結(jié)構(gòu)形式。例如，在矩形設計空間內(nèi)，承受彎矩的最佳結(jié)構(gòu)樣式是工字型梁，承受扭矩的最佳結(jié)構(gòu)樣式是矩形管梁。圖2 最佳結(jié)構(gòu)樣式圖3 掛鉤的拓撲優(yōu)化設計自由尺寸優(yōu)化利用拓撲優(yōu)化找出最佳的零部件結(jié)構(gòu)樣式后，根據(jù)該樣式初步設計出零件，然后進行自由尺寸優(yōu)化。自由尺寸優(yōu)化適合于用殼單元建模的零件，對金屬零件而言，每個單元的厚度就是一個變量，其厚度可在某個范圍之間連續(xù)變化，如下圖所示：圖4 自由尺寸優(yōu)化的厚度變量自由尺寸優(yōu)化可以應用到復合材料的優(yōu)化設計中。將復合材料建模為角度一定（0、4－490 etc.）的幾個超級層（相對于實際厚度很薄的單個鋪層而言），此時每個單元的每一超級層都是一個厚度變量，優(yōu)化后可以得到其最佳厚度。圖5 復合材料單元的不同角度超級層的厚度變量有了每個單元每個超級層的最佳厚度，就可以得到整個零件的每個超級層的厚度分布，例如，一端固定，另一端中點施加集中載荷的復合材料板，采用4種角度超級層建模，優(yōu)
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