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Hyperworks OptiStruct结构拓扑优化的对称工艺约束

2017年02月05日 CAE 阅读 4,669 views 次

在Hyperworks OptiStruct结构拓扑优化中提供了对结构的对称工艺约束,对设计空间施加对称约束可以生成对称设计。即使是在网格、边界条件不对称的模型中,OptiStruct也可以强制生成非常接近于对称的结果。OptiStruct所支持的对称类型有:一平面对称(1-pln sym)、二平面对称(2-pln sym)、三平面对称(3-pln sym)、周向循环对称(cyclic)、周向循环及一平面对称(cyc 1-pln)。

1、一平面对称(1-pln sym)

优化结果关于某个平面对称。定义单个中间平面需要提供一个锚点(anchor grid)以及参考点(reference grid),如图下图所示。

2、二平面对称(2-pln sym)

优化结果关于某两个垂直的平面对称。定义两个中间平面,需要提供一个锚点(anchor grid)以及两个参考点(reference grid)锚点与第一个参考点( first reference grid)确定第一个对称面(first Plane)锚点与第二个参考点(second reference grid)在第一个对称面上的投影点的连线确定第二个平面的法向,如图下图所示。

3、三平面对称(3-pln sym)

优化结果关于某三个垂直的平面对称。定义3个中间平面,与两个中间平面的定义相同,第三个中间平面与已定义好的两个对称面正交,并通过锚点,如图下图所示。

4、周向循环对称(cyclic)

周向循环对称将设计空间围绕某对称轴等分为用户指定数量的扇形区域,各扇形区域的优化结果一致。用户需要指定锚点和第一参考点确定对称轴方向,然后指定扇形区数量,如图下图所示。

5、周向循环及一平面对称(cyc 1-pln)

周向循环及一平面对称在周向循环对称的基础上,对每个扇区指定一个中间平面,从而保证每个扇区的优化结果同时是一平面对称的,如图下图所示。

在Hyperworks OptiStruct中在Analysis页中通过面板Optimization - topology - pattern grouping设置对称约束,可在pattern type中选择对称类型。

下图所示为没有设置平面对称和设置了平面对称的优化结果。

下图所示为设置了周向循环对称的优化结果。

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