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《二维多载荷优化设计示例》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、[ANSYS拓扑优化]二维多载荷优化设计示例在本例中，对承受两个载荷工况的梁进行拓扑优化。问题描述图2表示一个承载的弹性梁。梁两端固定，承受两个载荷工况。梁的一个面是用一号单元划分的，用于拓扑优化，另一个面是用二号单元划分的，不作优化。最后的形状是单元1的体积减少50%。 图片2承受两个载荷工况的梁 图片3拓扑优化结果——50%体积减少本问题是用下列的ANSYS命令流求解的。两个载荷工况定义并用LSWRITE命令写入文件。使用ANSYS选择功能，单元SOLID82通过类型号1和2分别指定优化和不优化的部分。TOPDEF命令定义问题有两个载荷工况并要求50%体积减少。TOP
2、EXE命令在本例中没有使用，代之以用TOPITER宏命令指定最大迭代次数为12次。/TITLE,A2-d,multiple-loadexampleoftopologicaloptimization/PREP7BLC4,0,0,3,1 ！生成实体模型（3X1矩形）ET,1,82 ！二维实体单元，1号为优化ET,2,82 ！2号不优化MP,EX,1,118E9 ！线性各项同性材料MP,NUXY,1,0.3ESIZE,0.05 ！较细的网格密度TYPE,1AMESH,ALL ！自由矩形网格划分NSEL,S,LOC,X,0
3、,0.4！选择不优化的部分ESLNTYPE,2EMODI,ALL ！定义2号单元ALLSELNSEL,S,LOC,X,0D,ALL,ALL,0 ！在X=0处固定NSEL,S,LOC,X,3D,ALL,ALL,0 ！在X=3处固定FORCE=1000 ！载荷数值NSEL,S,LOC,X,1NSEL,R,LOC,Y,1F,ALL,FY,FORCE ！定义第一个载荷工况ALLSELLSWRITE,1 ！写第一个载荷工况FDEL,ALLNSEL,S,LOC,X,2NSEL,R,LOC,Y,0F,ALL,FY,-FORCE ！
4、定义第二个载荷工况ALLSELLSWRITE,2 ！写第二个载荷工况FDEL,ALLTOPDEF,50,2 ！定义拓扑优化有两个载荷工况/SHOW,topo,grph ！将图形输出到文件（在交互方式下删 除本命令/DSCALE,,OFF/CONTOUR,,2TOPITER,12,1 ！执行不多于12次迭代FINISH求解结果图3表示上例的计算结果。这些结果存入top.grph文件便于后续的显示处理。如果是交互地运行ANSYS程序，将/SHOW命令删除以观看每次迭代的结果。[ANSYS拓扑优化]如何
5、做拓扑优化拓扑优化包括如下主要步骤：1． 定义拓扑优化问题。2． 选择单元类型。3． 指定要优化和不优化的区域。4． 定义和控制载荷工况。5． 定义和控制优化过程。6． 查看结果。拓扑优化的细节在下面给出。关于批处理方式和图形菜单方式不同的做法也同样提及。 定义拓扑优化问题定义拓扑优化问题同定义其他线性，弹性结构问题做法一样。用户需要定义材料特性（杨氏模量和泊松比），选择合适的单元类型生成有限元模型，施加载荷和边界条件做单载荷步或多载荷步分析。参见“ANSYSAnalysisProceduresGuides”第一、二章。选择单元类型拓扑优化功能可以使用二维平面单元，三维块单
6、元和壳单元。要使用这个功能，模型中只能有下列单元类型：二维实体单元：SOLID2和SOLID82三维实体单元：SOLID92和SOLID95壳单元：SHELL93二维单元用于平面应力问题。指定要优化和不优化的区域只有单元类型号为1的单元才能做拓扑优化。可以使用这种限制控制模型优化和不优化的部分。例如，如果要保留接近圆孔部分或支架部分的材料，将这部分单元类型号指定为2或更大即可：…ET,1,SOLID92ET,2,SOLID92…TYPE,1VSEL,S,NUM,,1,,2 ！用这些单元划分的实体将被优化VMESH,ALLTYPE,2VSEL,S,NUM,,3 ！
7、用这些单元划分的实体将保持原状VMESH,ALL…用户可以使用ANSYS的选择和修改命令控制单元划分和类型号定义。定义和控制载荷工况可以在单个载荷工况和多个载荷工况下做拓扑优化。单载荷工况是最简便的。要在几个独立的载荷工况中得到优化结果时，必须用到写载荷工况和求解功能。在定义完每个载荷工况后，要用LSWRITE命令将数据写入文件，然后用LSSOLVE命令求解载荷工况的集合。例如，下面的输入演示如何将三个载荷工况联合做一个拓扑优化分析。…D,10,ALL,0,,20,1 ！定义第一个载荷工
