在Hypermesh新界面中进行拓扑优化分析
本文介绍在Hyperworks新界面中进行拓扑优化分析的基本流程,通过Hypermesh进行前处理,通过Optistruct求解器进行求解,并在Hypermesh和HyperView中查看求解结果。
所使用模型为Hyperworks帮助文档中的cclip.hm模型,模型为一个C型夹,如下图所示。

1、基础静力学分析设置
在Model导航栏中右击,选择Create > Material/Property,创建Steel材料属性和PSHELL单元属性,壳单元的厚度设置为1.0,并将单元属性关联到有限元模型中。以上基本和老界面相似不再详细介绍。
创建两个名称为constraints和forces的Load Collector。激活constraints,在Analyze中点击Constraints,创建3个SPC固定约束,如下图所示约束节点1的DOF3,节点2的DOF1~3,节点3的DOF2.

激活forces,在Analyze中点击Forces,在下图所示两个节点上分别施加向上和向下的FORCE力,力大小均为100.

在Analyze中点击Loadsteps,在左侧的Loadstep导航栏中右击选择New Loadstep,输入Loadstep的名称,在弹出的Loadstep option对话框中点击Load References选项卡,分别设置LOAD和SPC两个选项,将上面创建的力和固定约束分别添加到对应的选项里面。添加时点击选择左侧已创建的力或约束点击中间的蓝色箭头添加到右侧Selected XXX栏即可。

在Analyze中点击Run进行求解计算。计算完成后直接在Hypermesh中点击Post工具栏,在Results中点击左上方的加号按钮读取求解结果的.h3d文件,然后点击Contour命令即可绘制求解结果的云图。下图所示为绘制的位移云图。

2、拓扑优化分析设置
拓扑优化的目标是整个结构的质量最小,约束是C型夹开口位置两个施加力的节点Y方向的位移不大于0.07.
在Optimize中点击Topology创建名称为d_shell的拓扑优化设计变量,Property Type选择PSHELL,并在List Of Properties中选择上面创建的PSHELL属性,整个C型夹均为优化设计区域,确保Base Thickness后面的值为空或0,即允许单元的厚度为0.

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