示例 3：带位移约束的拓扑设计
此示例中使用模型 controlarm.prt。
说明
此示例演示具有质量分数目标和位移约束的拓扑优化。
主要特点
最小化质量分数、位移约束、对称填充制备约束、乘幂规则
优化问题说明
将产生并解决以下优化问题：
• 目标：
◦ 最小化质量分数
• 满足条件：
◦ 分析 1 中的位移 ≤ 10.667 mm
◦ 分析 2 中的位移 ≤ 1.17857 mm
分析
此示例包含两个分析。在分析 1 中，力沿 X 正向。在分析 2 中，力沿 Y 正向。每个分析的载荷/约束如下图所示：
网格控制
最大元素尺寸：2 mm
拓扑区域
• 参考：
控制臂组件 (不包括体积块区域 1、2 和 3) 如下图所示：
• 初始质量分数：1.0
如果以最小化质量分数作为目标，并以位移作为约束，建议将初始质量分数设置为 1.0，或其他不会导致大幅违反位移约束的分数值。
• 制备约束：
◦ 沿 CS0 坐标系 Z 轴 (F0Z) 对称填充
◦ 最小成员大小：4 mm
◦ 分布分数：0.5
• 乘幂规则：
Rv1=6
对于以质量分数作为目标的情况，Rv1=6 有助于获得更极化的答案。或者，可以将最小应变能添加为附加目标，以便极化拓扑答案。
设计目标
最小化质量分数
设计约束
位移约束在点上定义，如下图所示。
• 约束 1
◦ 元件：平移大小
◦ 应用于分析 1
◦ 上限 10.667 mm
• 约束 2
◦ 元件：平移大小
◦ 应用于分析 2
◦ 上限 1.17857 mm
1. 应用位移约束的点
优化研究
研究参考已定义的拓扑区域、设计目标和约束
高级设置：
• 最大设计循环 = 50
• 对于分析输出文件，只请求第一个和最后一个循环。
• 对所有其他分析和设计参数，使用默认设置。
拓扑结果
• 拓扑密度等值面
• 拓扑元素密度
几何重构
• 网格化模型
• 实体模型
