Abaqus优化设计和敏感性分析高级教程

图 12-21 原始模型位移云图

图 12-22 原始模型应力云图

3、优化设置

把打开的12.3.2_Controlarm_pre.cae另存为12.3.2_Controlarm_opt.cae,CAE界面切换到优化模块以进行拓扑优化设计。

? 创建优化任务

从菜单栏Task?Create?Topology optimization,Advanced:General optimization。 选择单元集Set-DESIGN做设计区域,创建优化任务Task-Carm。设置和图12-10一致。 ? 创建设计响应

从菜单栏:Design Response?Create?Single-term。

体积响应:选择整个模型创建体积(Volume)响应,和图12-11一致,对区域内单元体积的计算默认即为:Sum of values。

第1step的位移响应:如图12-23,跟踪节点Set-A在第1分析步中的Absolute Displacement最大值。

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第12章优化设计和敏感性分析

图 12-23 Step-1_Xforce分析步中A点最大位移响应

同理,创建第2和第3分析步中的A点最大位移值响应,仅图12-23示中第5处不同。 创建完成的1个体积响应和3个位移响应,如图12-24所示。

图 12-24 完成后的全部响应

? 创建目标函数

从菜单栏:Objective Function?Create,命名为Objective-minVolume,如图12-25最小化体积设计响应作优化目标。

? 创建约束

从菜单栏:Constraint?Create。

创建节点A响应D-Response-1step_disp的约束Constraint-1step_disp,即约束节点A在第1分析步中的位移<0.05mm,如图12-26所示。

同理,对D-Response-2step_disp约束<0.02mm;对D-Response-3step_disp约束< 0.04mm。

3个约束设置完成,如图12-27所示。

图 12-25 最小化体积目标函数

图 12-26 对D-Response-1step_disp的约束

图 12-27 位移响应的约束

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第12章优化设计和敏感性分析

? 创建几何限制

为了优化后的零件便于锻造,特对设计区域Set-DESIGN加上几何限制。

可锻造性限制:如图12-28(a)创建几何可锻造性限制,从菜单栏:Geometric Restriction?Create:Demold control。

平面对称限制:如图12-28(b)创建平面对称限制,从菜单栏:Geometric Restriction?Create:Planar Symmetry。对称平面的坐标可以是默认的全局坐标,因其原点就在A点。

(a) 可锻造性几何限制

图 12-28 几何限制

(b)平面对称几何限制

4、优化结果

? 创建并提交优化进程

切换到Job模块,从菜单栏:Optimization?Create。创建名称为Opt-process-Carm的优化进程,并默认设置最大循环次数50作为全局终止条件。

随后从菜单栏:Optimization?Submit:Opt-process-Carm,提交优化进程。 ? 查看优化结果

从菜单栏:Optimization?Results:Opt-process-Carm,进入后处理模块。

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