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[ANSA] ANSA-Isight联合TOPO优化

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发表于 2016-7-4 10:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  优化模型为单约束多目标优化,在满足应力要求的基础之上(小于200Mpa),改变相关参数使得重量最小化,刚度最大化(位移最小)。模型如下图所示,蓝色标识为固定边界,红色标识为500N/mm2的压力载荷,在此工况下进行减重和刚度的优化。
   9.png
  根据工况,在ANSA中用Morphing工具将如下的控制点进行参数化,一共六个参数,通过移动图中各参数对应的节点来控制模型尺寸的变化。
   10.png
  依次在ANSA、Meta中进行相关的设置,然后在Isight中搭建优化流程,如下图所示:
   11.png
  各组件的作用:
  a) ANSA组件用来向DV文件写入设计变量值,调用ANSA进行参数调整,导出INP文件和Mass信息文件,并且从Mass信息文件中读取质量信息;
  b) Abaqus组件用来调用Abaqus求解器计算inp文件;
  c) Meta_stress和Meta_U组件分别用来调用Meta软件,并且读取对应的最大应力值和最大位移值。
  d) Mass_add组件是一个计算器组件,主要用来计算重量增加百分比,便于观察优化进程。
  选用了基于Pointer-2的组合优化策略,该方法能够让Isight软件自动选择最佳优化算法进行组合优化设计,并且适用于多数线性及非线性设计空间,以及连续与不连续设计空间。在Exploration组件中需要设置约束、目标标量。为了保证优化的效率,给设计变量设计了取值范围,如下表所示:
   12.png
  整个优化过程如下表所示,在第99次迭代获得本次优化最优解,随后停止迭代。
   13.png
   14.png
  优化前后应力云图及位移云图如图4至图7所示:
   15.png
  优化前后模型对比,如下图所示:
   16.png
  图9、图10、图11分别为位移、重量、应力的历史变化曲线:
   17.png
   18.png
   19.png
  优化前后模型相关参数如下表所示:
   20.png

来源:FEAonline 有限元在线

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