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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:

peraglobal

 

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。

 

 

 

 

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

 


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