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HyperWorks Optistruct拓扑优化的离散性控制

2022年09月24日 CAE 阅读 8 views 次

在进行拓扑优化设计时,提高拓扑结果的离散度会有利于优化结果的解析。使用HyperWorks的Optistruct求解器进行拓扑优化时,常用的提高拓扑优化结果离散度的方法为增加制造工艺约束、使用改进的拓扑优化算法和通过关键字DOPTPRM, DISCRETE控制结果的离散性。

1、增加制造工艺约束

在约束中增加最小成员尺寸控制,通常可以获得理想的离散结果。根据实际情况增加最大成员尺寸约束或对称工艺约束(详细介绍可参考文章《Hyperworks OptiStruct结构拓扑优化的对称工艺约束》)均可提高拓扑优化结果的离散程度。

下图所示为未进行最小成员尺寸控制的拓扑优化结果。

下图所示为最小成员尺寸设置为60(DOPTPRM MINDIM 60.0)的拓扑优化结果。

下图所示为最小成员尺寸设置为90(DOPTPRM MINDIM 90.0)的拓扑优化结果。

在拓扑优化的parameters面板中可以设置最大最小成员尺寸控制。

最小成员尺寸的值推荐不小于3倍的平均单元尺寸,不大于12倍的平均单元尺寸。当设置了对称约束(pattern grouping)、拔模方向(draw direction)约束和挤压成型约束(extrusion constraints)后默认MINDIM的值为3倍的平均单元尺寸。如果自定义的MINDIM的值小于3倍的平均单元尺寸,将会强制设置为3倍的平均单元尺寸。如果设置的MINDIM的值大于12倍的平均单元尺寸,不管是否设置了其他的工艺约束,系统都会强制将MINDIM的值设置为12倍的平均单元尺寸。如果激活了改进的拓扑优化离散算法(DOPTPRM, TOPDISC, YES) MINDIM的值允许设置为2倍的平均单元尺寸。最大成员尺寸MAXDIM的值应大于最小成员尺寸MINDIM的值。

2、使用改进的拓扑优化算法

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