View cut，并打开View cut Manager，对后处理模块下，从工具箱中激活

Opt_Surface进行Cut操作，隐藏材料密度小于0.3倍原始密度的区域，查询优化设计结果，如图12-29所示。

图 12-29 优化结果

同时，输出优化进程中，目标函数和约束值变化，操作如下：

（Create XY data：ODB history output），分别输出目标函数体积、约束A点位移变化曲线，整理后如图12-30，体积逐渐减小的情况下，A点在分析步1、2、3中最大位移分别小于0.05mm、0.02mm、0.04mm。

从工具箱

图 12-30 目标函数体积和约束位移变化曲线

查看如图12-31所示的第30次循环后优化模型的位移及应力云图，与图12-21、图12-22作比较，其最大应力增大少许，位移也在许可范围内。

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第12章优化设计和敏感性分析

图 12-31 第30次优化后的位移及应力云图（仅第3分析步）

? 导出优化的几何

切换到Job模块，从菜单栏：Optimization?Extract：Opt-process-Carm，可输出Inp和STL格式。

5、Inp解释说明

请参考结果文件：X:\\XXX\\Opt-Process-Carm\\SAVE.inp，其内容和12.3.1节类同。 本12.3.2节完整讲述了汽车摆臂的拓扑优化，在满足强度要求的同时，把体积减少了33%，其中，为了便于加工制造，创建了可锻造性及平面对称限制条件。以上内容，如有不明之处，可参考光盘中本节优化设置的有限元模型12.3.2_Controlarm_opt.cae。

12.4 形状优化实例

针对形状优化，主要是用在细节设计阶段，小幅度提升产品结构性能。本节以折弯端子（Terminal）的正向力(Normal Force)分析为例，详解形状优化。

12.4.1 问题描述

端子件Terminal正向力分析有限元模型见图12-32，所用材料为厚度0.2mm的铜材C70250，其密度8.82E-006kg/mm^3，杨氏模量131000MPa，泊松比0.341，屈服强度473MPa。

此模型有2步非线性静力分析步，3个Part（刚体Plug和Housing、变形体Terminal）。 位移加载：第1步：Plug在-Y方向移动0.8mm，第2步：Plug返回到原位； 边界条件：完全约束Terminal根部边，完全约束刚体Housing； 优化目标：最小化最大应变能密度； 约束条件：体积不变；

设计变量：设计区域边界节点移动。

图 12-32 端子件正向力分析的有限元模型

12.4.2 初始设计分析

从光盘打开本节图12-32所示的有限元模型12.4_Terminal_pre.cae，并提交求解。 1、查看位移、应力云图

查看端子位移云图，如图12-33，可知Plug返回原位后，端子的接触点永久变形PD（Permanent deformation）=0.16mm；查看端子应力云图，如图12-34，可知在Plug最大下压位移时，端子有较大屈服区域，即应力大于473Mpa的区域。

2、绘制力-位移曲线

创建Plug的力-位移曲线：在后处理模块下，点击工具箱中的（Create XY Date?ODB history out put），同时读取Plug的Y位移U2和反力RF2。然后，Create XY Date?Operate on XY data，用Combine(U2,RF2)函数生成图12-35所示的力-位移曲线。从图可知，最大Normal Force(NF)为1.57 N，接触点永久变形0.16 mm。

图 12-33 Y位移云图

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第12章优化设计和敏感性分析

图 12-34 应力云图

图 12-35 Plug力-位移曲线

12.4.3 优化设置

把打开的12.4_Terminal_pre.cae另存为12.4_Terminal_opt.cae，CAE界面切换到优化模块以进行形状优化设计。

3、创建优化任务

从菜单栏Task?Create?Shape optimization。

选择Terminal全部节点集Set-All-node_Terminal做设计区域，创建形状优化任务Task-1_Terminal_opt。设置如图12-36所示。

注意：Smoothing区域最好大于设计区域，以更佳光顺网格。