本文介绍在Hyperworks中使用HyperMesh建立四连杆机构,并用OptiStruct进行形状优化。通过在三个连杆柔性体中定义12个形状变量来实现质量最小化的目的,约束应力使其在优化的过程中小于许可应力。左边的连杆是驱动连杆,其角速度为50rads,采用单位制kg,N, cm, s.本文所使用模型为Hyperworks帮助文档tutorials\hwsolvers\optistruct中的4bar_design.hm文件。

1、定义转动运动副

在Hypermesh中通过在连接处定义MOTNJ来定义转动运动。在control cards中单击BULK UNSUPPORTED CARDS，输入如下MOTNJ卡片内容，在节点66299处定义一个50rad/s的匀速角速度。

2、更新边界条件和转动运动

在loadsteps中选择SUBCASE1，将type切换为multi-body dynamics，勾选MBSIM并MBSIM1.单击update更新工况。

单击edit，勾选SUBCASEUNSUPPORTED复选框，在注释栏输入MOTION=1。单击return并单击update更新工况。

3、在Optistruct中提交瞬态多体动力学模拟求解

在Optistruct中提交求解，求解完成后绘制运动仿真过程中结构的最大应力时间历程曲线，如下所示。HyperView中时间历程曲线的绘制方法可参考文章《在Hyperview中绘制时间历程曲线》。结构的最大应力为56571.

4、为等效静态载荷优化定义边界条件

创建BCforOpt load collectors，选择no card image。在下拉菜单Preferences中选择Graphics，)选中coincidentpicking复选框。

为了消除刚体位移,应约束各柔性体界面节点的所有自由度。在上面创建的BCforOpt load collectors中创建一个constraints，选择下图所示中心点的288、143、441号节点，约束全部6个自由度，约束类型选择SPC。

5、更新工况

进入loadsteps面板，选择SUBCASE1，将type切换到 multi-bodydynamics，勾选SPC并选择 BCforOpt，勾选MBSIM,并选择MBSIM1，单击update更新数据。