在Hyperworks Optistruct中进行形状优化(shape)
本实例介绍在Hyperworks Optistruct中进行形状优化(shape)的方法,联合Hypermesh中的Hypermorph变形工具,通过一个钢轨结构的尺寸和形状优化,来提高其抗弯系数, 从而提高临界屈曲载荷,在给定载荷下不发生屈曲变形失效,并满足应力要求。
√设计目标:最大von Mises应力最小化。
√设计约束:
(1)将一阶屈曲系数提高到30;
(2)设计区域的体积小于800000;
√设计变量:单元厚度和形状变化。
所使用模型文件为帮助文档tutorials\hwsolvers\optistruct中的os_buckle_original.hm文件。钢轨的一端施加恒定的作用力,另一端全自由度约束。

模型中,已经用HyperMorph进行了形状优化的预先定义,设定了形状变化和形状变量。本例将同时进行尺寸优化,最终优化后的结构变得更厚、更宽。已定义的形状变化区域如下所示。

已定义的形状变量如下所示。

通过optimization面板下的shape命令,在desvar面板右侧的animate命令中可以查看形状变量的变形动画。

1、定义尺寸优化设计变量
在optimization面板中选择gauge命令,在create面板中创建shells设计变量。在props中选择dom和 shellelements,将type切换至 PSHELL-T,并切换到same desvar for all props.将initial value赋值为6.0,将下限切换到lower bound,并赋值为3.0,将上限切换为upper bound,并赋值为9.0。

2、创建特征频率分析(屈曲分析)载荷集 ( load collector)
创建一个load collector进行实际特征频率分析(屈曲分析),名称设置为buckling,card image选择 EIGRL。单击create/edit,在选项卡中设置V1=0.01,V2=100.0,ND=20。
