練習：在結構研究中執行最大剛度最佳化
在本練習中，您將學習如何最佳化實體變形。
下載練習所需的模型
工作流程
1. 開啟模型。
2. 定義設計空間。
3. 新增條件約束與負載。
4. 定義研究的設計條件。
5. 定義最佳化設定。
6. 執行最佳化。
7. 檢視模擬結果。
8. 建立生成設計特徵 (GDF)。
9. 執行偏差分析。
開啟模型
1. 將 gd_exercise_structure 設定為工作目錄，然後開啟 gd_exercise_structure.prt。
下圖顯示「模型樹」：
2. 按一下 > 。
下圖顯示「生成樹」：
定義設計空間
1. 將主體指定為起始幾何，如下所示：
a. 從圖形視窗或「模型樹」中選取 DESIGN_SPACE_BODY。
b. 按一下 
「起始幾何」(Starting Geometry)。所選主體會變成部份透明。
「起始幾何」(Starting Geometry)。所選主體會變成部份透明。
2. 將主體指定為保留幾何，如下所示：
a. 按下 Ctrl 鍵並從圖形視窗或「模型樹」中選取 PRESERVED1_BODY、PRESERVED2_BODY 與 PRESERVED3_BODY。
b. 按一下 
「保留主體」(Preserved Bodies)。所選主體會變成藍色。
「保留主體」(Preserved Bodies)。所選主體會變成藍色。
新增條件約束與負載
1. 如下所示新增圓柱條件約束：
a. 選取 PRESERVED1_HOLE 的內部曲面。
b. 按一下 > 
「圓柱」(Cylindrical)。「圓柱條件約束」(Cylindrical Constraint) 對話方塊即會開啟。
「圓柱」(Cylindrical)。「圓柱條件約束」(Cylindrical Constraint) 對話方塊即會開啟。c. 按一下「確定」(OK)。
2. 如下所示新增固定條件約束：
a. 選取 PRESERVED2_HOLE 的內部曲面。
b. 按一下 > 
「固定」(Fixed)。「固定條件約束」(Fixed Constraint) 對話方塊即會開啟。
「固定」(Fixed)。「固定條件約束」(Fixed Constraint) 對話方塊即會開啟。c. 按一下「確定」(OK)。
3. 如下所示新增力負載：
a. 選取 PRESERVED3_HOLE 的內部曲面。
b. 按一下 > 
「力」(Force)。「力負載」(Force Load) 對話方塊即會開啟。
「力」(Force)。「力負載」(Force Load) 對話方塊即會開啟。c. 在 Y 方塊中，鍵入 -1。
d. 在「量值」(Magnitude) 方塊中，鍵入 20。
e. 在「單位」(Units) 方塊中，選取 kN。
f. 按一下「確定」(OK)。
定義研究的設計條件
1. 按一下 
「新增設計條件」(Add Design Criteria)。「設計條件」(Design Criteria) 對話方塊即會開啟。
「新增設計條件」(Add Design Criteria)。「設計條件」(Design Criteria) 對話方塊即會開啟。2. 如下所示定義設計目標：
a. 在「設計目標」(Design Goals) 方塊中，選取「最大化剛度」(Maximize stiffness) (若尚未選取)。
b. 在「體積限制」(Limit volume) 方塊中，鍵入 15，然後在鄰接方塊中選取 %。
3. 如下所示新增材料：
a. 按一下「新增材料」(Add Material)。「材料」(Materials) 對話方塊開啟。
 | 零件的主要材料會顯示在「模型內的材料」(Materials in Model) 清單中。 |
b. 在「材料目錄」(Material Directory) 下，連按兩下 Standard-Materials_Granta-Design 目錄。
c. 連按兩下 Ferrous_metals 目錄。
d. 連按兩下 Steel_cast 來將其選取。所選材料即新增至「模型內的材料」(Materials in Model) 清單。
e. 按一下「選取」(Select)。
| | STEEL_CAST 會設定為使用中材料。 |
4. 按一下「確定」(OK)。
定義最佳化設定
1. 按一下 
「研究設定」(Study Settings)。「研究設定」(Study Settings) 對話方塊即會開啟。
「研究設定」(Study Settings)。「研究設定」(Study Settings) 對話方塊即會開啟。2. 在「保真度」(Fidelity) 方塊中，選取 3。
3. 在「最小元素尺寸」(Min. element size) 方塊中，鍵入 6.00。
4. 在「最大迭代次數」(Max. iterations) 方塊中，鍵入 256。
5. 按一下「確定」(OK)。
執行最佳化
• 按一下 
「最佳化」(Optimize) 以開始最佳化。
「最佳化」(Optimize) 以開始最佳化。
檢視模擬結果
1. 按一下 
「顯示模擬結果」(Display Simulation Results)。圖例小器具會隨 FEA 邊緣圖一起顯示。
「顯示模擬結果」(Display Simulation Results)。圖例小器具會隨 FEA 邊緣圖一起顯示。2. 如下所示檢視不同結果類型的模擬結果：
a. 在圖例小器具中，選取「Von Mises 應力」(Von Mises Stress)。
b. 在圖例小器具中，選取「位移」(Displacement)。
c. 在圖例小器具中，選取「安全係數」(Safety Factor)。
3. 以動畫顯示變形，如下所示：
a. 按一下 
「動畫變形」(Animate Deformation)。「動畫變形設定」(Animation Deformation Settings) 對話方塊即會開啟。
「動畫變形」(Animate Deformation)。「動畫變形設定」(Animation Deformation Settings) 對話方塊即會開啟。b. 移動「速度」(Speed) 與「比例」(Scale) 滑塊以變更動畫速度和比例。
c. 按一下 
來播放動畫，然後按一下 
來停止動畫。
來播放動畫，然後按一下 來停止動畫。 | 以動畫顯示不同結果類型的變形。 |
d. 按一下「關閉」(Close)。
建立生成設計特徵 (GDF)
1. 按一下 
「產生設計」(Generate Design)。「產生結果」(Generate Result) 對話方塊即會開啟。
「產生設計」(Generate Design)。「產生結果」(Generate Result) 對話方塊即會開啟。2. 在「結果輸出」(Result output) 方塊中，選取「目前零件」(Current Part)。
3. 在「幾何輸出」(Geometry Output) 下，按一下「已重新建構」(Reconstructed)。
4. 選取 
作為「解析度層級」(Resolution level)。
作為「解析度層級」(Resolution level)。5. 按一下「產生」(Generate)。Generative Design 1 特徵會出現在「模型樹」中。
| | 「生成設計」(Generative Design) 應用程式即會關閉。 |
執行偏差分析
1. 按一下 > > 
「偏差」(Deviation)。「偏差分析」(Deviation Analysis) 對話方塊即會開啟。
「偏差」(Deviation)。「偏差分析」(Deviation Analysis) 對話方塊即會開啟。2. 在「從」(From) 方塊中按一下，然後在「模型樹」中選取 Generative Design 1。
3. 在「到」(To) 方塊中按一下，然後在「模型樹」中選取 RECONSTRUCTED_GEOMETRY。
4. 在「臨界值」(Threshold) 方塊中，鍵入 1。最佳化結果與重新建構幾何之間的偏差會顯示在圖形視窗中。
