本文以一个磁头悬臂为例，介绍在Hyperworks OptiStruct中利用拓扑和形貌联合优化的方法。综合考虑静力学和模态分析两种工况，通过优化提高磁头悬臂刚度并减少其重量。

实例来自帮助文档\tutorials\hwsolvers\optistruct\combined.fem，磁头悬臂的有限元模型如下所示,已经创建了静力学和模态分析两种工况。

优化问题定义如下:

（1）设计目标:加权应变能(柔度)和加权模态最小化；

（2）设计约束:第七阶模态频率大于12Hz；

（3）设计变量：单元密度和节点形貌；

1、设置拓扑优化的设计空间

进入 topology面板，创建设计变量pin，在props中选择1pin,将type设为PSHELL。确保基本厚度(base thickness)为默认0.0。

然后再创建设计变量bend，props选择3bend，将type设为PSHELL ，并确保基本厚度( base thickness)为0.0。

2、设置形貌优化设计空间

进入topography面板，创建设计变量tpg。在props中选择1pin和3bend。

选择 bead params子面板，在minimum width=处输入0.4,在 drawangle=处输入60,在 draw height=处输入0.15。将draw direction切换到 normal to elements。将boundary skip切换到load&spc。勾选 buffer zone，单击update更新设计变量。

下面，将筋设置为相对1-plane(1平面)对称布置,该情况筋布置最简单,同时能够对称。

进入 pattern grouping子面板,将 pattern type设为1-planesym。单击anchor node,选择下图所示左侧中间的节点（编号41）,单击first node,选择下图所示左侧下部的节点（编号53）,单击 update更新数据。

选择bounds子面板，设置参数为upperbound=1.0, lower bound=0.0，单击update更新数据。

3、创建响应

该问题是一个线性静态和模态的联合分析,目的是使两种工况下的结构刚度最大，并提高频率,另外对第七阶模态频率进行约束。需定义两个响应：组合响应comb和频率响应frq。

进入responses面板，response=处输入feq，response type设为frequency，在mode number处输入7，点击create创建frq响应。

在response=处输入comb，response type设为compliance index，在loadsteps中选择force工况，将用于定义归一系数的选项切换为autoform，在右侧输入模态阶数和相关权重,如下所示。点击Create创建组合响应comb。

4、定义约束

进入constraints面板，在constraint=处输入frequency，勾选lower bound,并在其后的文本框中输入12，在response=处选择frq。单击loadsteps,选择frequency载荷步，单击create创建约束。