ANSYS Topology Optimization拓扑优化技术在轻量化设计应用概述
日期：2024-08-12 02:42:05 / 人气：
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产品概念设计初期，
单纯的凭借经验以及想象对零部件进行设计往往是不够的，
在适当约束
条件下，如果能充分利用“拓扑优化技术”进行分析，并结合丰富的产品设计经验，是有能力
设计出更满足产品结构技术方案、工艺要求、而且更质轻质优的产品的。
拓扑优化主要思想是寻求一种能够根据给定负载情况、
约束条件和性能指标，
在指定区域内
对材料分布进行优化的数学方法，对系统材料发挥最大利用率。
通过将区域离散成足够多的子区域，
借助有限元分析技术对于结构进行强度分析或模态分析
等，
按照指定优化策略和准则从这些子区域中删除一定数量单元，
用保留下来的单元描述结
构的最优拓扑。
图
1
ANSYS
Topology
Optimization
拓扑优化模块能够结合
ANSYS
Mechanical
进行强度和频率
两种分析下的拓扑优化分析计算，强大的
SpaceClaim
Direct
Modeler
能够继拓扑优化之后
对于较为粗陋的刻面片体结构完成光顺化处理，
STL
文件生成直接送入
3D
增材打印机进行
打印满足轻量化设计需求。
同时
SpaceClaim
Direct
Modeler
先进强大的建模技术、修复技术能使工程师根据光顺后的
外观进行建模重构获得三维造型设计，高级蒙皮功能技术能够最大化保留拓扑优化结构形
貌，这些都极大满足了复杂装配体结构安装、定位、配合、功能等需求。如图
1
所示，为某
机械手臂结构拓扑优化与光顺化示例。
轻量化设计之后，
可以考虑重构建模和刻面片直接光顺化两种技术，
直接用于实际产品仿真
