练习：在结构研究中执行最大刚度优化
本练习中，您将学习如何对实体的变形进行优化。
下载本练习所需的模型
工作流
1. 打开模型。
2. 定义设计空间。
3. 添加约束和载荷。
4. 定义研究的设计条件。
5. 定义优化设置。
6. 执行优化。
7. 查看仿真结果。
8. 创建创成式设计特征 (GDF)。
9. 执行偏差分析。
打开模型。
1. 将 gd_exercise_structure 设置为工作目录，然后打开 gd_exercise_structure.prt。
下方图形显示了模型树：
2. 单击 > 。
下方图形显示了创成设计树：
定义设计空间
1. 按以下步骤将一个主体指定为起始几何：
a. 在图形窗口或模型树中选择 DESIGN_SPACE_BODY。
b. 单击 
“起始几何”(Starting Geometry)。选定主体将变为部分透明。
“起始几何”(Starting Geometry)。选定主体将变为部分透明。
2. 按以下步骤将多个主体指定为保留的几何：
a. 按 Ctrl 并在图形窗口或模型树中选择 PRESERVED1_BODY、PRESERVED2_BODY 和 PRESERVED3_BODY。
b. 单击 
“保留的主体”(Preserved Bodies)。选定主体变为蓝色。
“保留的主体”(Preserved Bodies)。选定主体变为蓝色。
添加约束和载荷
1. 按以下步骤添加圆柱约束：
a. 选择 PRESERVED1_HOLE 的内部曲面。
b. 单击 > 
“圆柱”(Cylindrical)。“圆柱约束”(Cylindrical Constraint) 对话框随即打开。
“圆柱”(Cylindrical)。“圆柱约束”(Cylindrical Constraint) 对话框随即打开。c. 单击“确定”(OK)。
2. 按以下步骤添加固定约束：
a. 选择 PRESERVED2_HOLE 的内部曲面。
b. 单击 > 
“固定”(Fixed)。“固定约束”(Fixed Constraint) 对话框打开。
“固定”(Fixed)。“固定约束”(Fixed Constraint) 对话框打开。c. 单击“确定”(OK)。
3. 按以下步骤添加力载荷：
a. 选择 PRESERVED3_HOLE 的内部曲面。
b. 单击 > 
“力”(Force)。“力载荷”(Force Load) 对话框随即打开。
“力”(Force)。“力载荷”(Force Load) 对话框随即打开。c. 在 Y 框中键入 -1。
d. 在“大小”(Magnitude) 框中键入 20。
e. 在“单位”(Units) 框中，选择 kN。
f. 单击“确定”(OK)。
定义研究的设计条件
1. 单击 
“添加设计条件”(Add Design Criteria)。“设计条件”(Design Criteria) 对话框打开。
“添加设计条件”(Add Design Criteria)。“设计条件”(Design Criteria) 对话框打开。2. 按以下步骤定义设计目标：
a. 在“设计目标”(Design Goals) 框中，选择“最大化刚度”(Maximize stiffness) (如果尚未选择)。
b. 在“体积限制”(Limit volume) 框中键入 15，并在相邻框中选择 %。
3. 按以下步骤添加材料：
a. 单击“添加材料”(Add Material)。“材料”(Materials) 对话框随即打开。
 | 零件的主材料将出现在“模型中的材料”(Materials in Model) 列表中。 |
b. 在“材料目录”(Material Directory) 下双击 Standard-Materials_Granta-Design 目录。
c. 双击 Ferrous_metals 目录。
d. 双击 Steel_cast 以将其选中。选定材料即被添加到“模型中的材料”(Materials in Model) 列表。
e. 单击“选择”(Select)。
| | STEEL_CAST 即被设为启用的材料。 |
4. 单击“确定”(OK)。
定义优化设置
1. 单击 
“研究设置”(Study Settings)。“研究设置”(Study Settings) 对话框随即打开。
“研究设置”(Study Settings)。“研究设置”(Study Settings) 对话框随即打开。2. 在“保真度”(Fidelity) 框中，选择 3。
3. 在“最小元素尺寸”(Min. element size) 框中，键入 6.00。
4. 在“最大迭代次数”(Max. iterations) 框中，键入 256。
5. 单击“确定”(OK)。
执行优化。
• 单击 
“优化”(Optimize) 以开始优化。
“优化”(Optimize) 以开始优化。
查看仿真结果
1. 单击 
“显示仿真结果”(Display Simulation Results)。图例小组件与 FEA 条纹图一并出现。
“显示仿真结果”(Display Simulation Results)。图例小组件与 FEA 条纹图一并出现。2. 按以下步骤查看不同结果类型的仿真结果：
a. 在图例小组件中，选择“Von Mises 应力”(Von Mises Stress)。
b. 在图例小组件中，选择“位移”(Displacement)。
c. 在图例小组件中，选择“安全因子”(Safety Factor)。
3. 按以下步骤用动画演示变形：
a. 单击 
“动画演示变形”(Animate Deformation)。“动画变形设置”(Animation Deformation Settings) 对话框随即打开。
“动画演示变形”(Animate Deformation)。“动画变形设置”(Animation Deformation Settings) 对话框随即打开。b. 移动“速度”(Speed) 和“比例”(Scale) 滑块以更改动画速度和比例。
c. 单击 
播放动画，单击 
停止动画。
播放动画，单击 停止动画。 | 针对不同结果类型用动画演示变形。 |
d. 单击“关闭”(Close)。
创建创成式设计特征 (GDF)
1. 单击 
“生成设计”(Generate Design)。“生成结果”(Generate Result) 对话框随即打开。
“生成设计”(Generate Design)。“生成结果”(Generate Result) 对话框随即打开。2. 在“结果输出”(Result output) 框中，选择“当前零件”(Current Part)。
3. 在“几何输出”(Geometry Output) 下，单击“重新构造”Reconstructed。
4. 选择 
作为“分辨率级别”(Resolution level)。
作为“分辨率级别”(Resolution level)。5. 单击“生成”(Generate)。Generative Design 1 特征将显示在模型树中。
| | “创成式设计”(Generative Design) 应用程序关闭。 |
执行偏差分析
1. 单击 > > 
“偏差”(Deviation)。“偏差分析”(Deviation Analysis) 对话框随即打开。
“偏差”(Deviation)。“偏差分析”(Deviation Analysis) 对话框随即打开。2. 单击“自”(From) 框并在模型树中选择 Generative Design 1。
3. 单击“至”(To) 框并在模型树中选择 RECONSTRUCTED_GEOMETRY。
4. 在“阈值”(Threshold) 框中键入 1。优化结果和重新构造的几何之间的偏差显示在图形窗口中。
