在Hyperworks Optistruct中进行自由尺寸优化
在文章《在Hyperworks Optistruct中进行尺寸优化的流程》中介绍了在Hyperworks Optistruct中进行尺寸优化的方法,本文介绍在Hypermesh中进行设置并使用Optistruct求解器进行自由尺寸优化的方法。自由尺寸优化和尺寸优化的区别在于尺寸优化是以设计变量为优化单位,得到的设计变量的尺寸是统一的,自由尺寸优化是以单元为优化单位,在设计变量中得到的每个单元的厚度是不一样的。本文所使用的模型为帮助文档模型tutorials\hwsolvers\optistruct\rib_complete.hm。模型中所有的单元属性、连接、载荷步等均已定义完成。

优化问题如下:
√设计目标:最小化加权应变能WCOMP。
√设计约束:设计区域板体积分数<0.3。
√设计变量:设计空间的每个壳单元厚度。
1、创建设计变量
在optimization面板中选择freesize命令,并选择create子面板,在desvar=输入设计变量名称shells,type设置为PSHELL,在props中选择Web部件。单击create创建自由尺寸优化的设计变量。

2、定义制造工艺约束
在Free Size Optimization面板中选择 parameters子面板,在devars中选择之前创建的 shells设计变量。将下面的选项切换为mindim=并输入2.0。单击update更新设计变量。

3、定义响应、目标以及约束
选择responses面板,在response=处输入名称wcomp,在response type中选择weighted comp,单击loadsteps同时选择 Coup_Ver和 Pressure工况,加权因子都是1,单击create新建加权应变能响应。
在response=处输入名称volfrac,在response type中选择volume frac,设置type为total,单击create建立体积分数响应。
进入constraints面板,在constraint处输入名称vol,单击response并选择volfrac响应。选择upper bound并输入0.3,单击create定义体积分数约束。
进入objective面板,切换为min,在response处选择wcomp响应。单击 create定义目标函数。
至此,优化参数定义完成,进入Optistruct面板提交求解。求解完成后进入HyperView查看设计区域的板厚分布,板厚分布如下图所示。
