汽車輪轂為啥長這樣？ANSYS仿真優(yōu)化實例【轉(zhuǎn)發(fā)】

2019-04-25 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

ANSYS Workbench的新版本集成了Topology Optimization模塊,為用戶的拓撲優(yōu)化提供的很好的應用。

通過拓撲優(yōu)化Topology Optimization模塊的使用可以對拓撲有較好的理解,該模塊拓撲優(yōu)化可以簡單概括為一句話:如何在合適的位置去除確定的材料使用量,而相應的剛度變化影響最小。

例以汽車輪轂為例,來確定輪轂的輻條形狀。

1.建立模型

DM中可以建立1/5的輪轂模型,建立一個簡單的三角形,由于優(yōu)化主要是去除材料,故一般建立實體模型,如圖所示

2.劃分網(wǎng)格

該模型劃分簡單,直接劃分成為相應的六面體,最好設(shè)置為單層網(wǎng)格,否則在厚度方向也會設(shè)置相應的優(yōu)化

3.設(shè)置求解

拓撲優(yōu)化分析需要有結(jié)構(gòu)靜力學分析,將結(jié)果讀取到拓撲優(yōu)化,進而設(shè)定相應的材料去除百分比,進行優(yōu)化。

該分析先進行靜力學分析,采用對稱設(shè)置,內(nèi)圓固定,外圓施加載荷1Mpa。靜力學結(jié)果如果所示

后面設(shè)置拓撲優(yōu)化,主要設(shè)置為優(yōu)化的物體、優(yōu)化的目標、優(yōu)化約束,設(shè)置材料保留的百分比,計算即可

4.結(jié)果

提取結(jié)果,可以查看最后的優(yōu)化形狀

5.將結(jié)果提取到spaceclaim,然后整理后重新結(jié)算結(jié)構(gòu)來驗證結(jié)果,擴展顯示如下所示,和實際輪轂圖片對比可見拓撲相似性很高。

另外,網(wǎng)格劃分的密度影響結(jié)果,邊界條件的施加同樣影響結(jié)果,所以需要綜合考慮網(wǎng)格密度,施加受力位置等因素。

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