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1、workbench三角板的拓扑优化三角板的拓扑优化 一、有限元分析目的: 如图 1 所示三角板,A 和 B 两个圆孔的内表面施加固定约束,另一个圆孔的内表面施加力:FX=15N,FY=5,对其进行拓扑优化分析,使其质量减少 45%,并做出拓扑优化分析后的新模型,进行应力的变形分析。 三角板几何模型 二、原模型拓扑优化过程 1.几何模型 2.网格划分 单元个数为15450,节点个数为72159。 3.添加载荷和约束 4.求解结果 总位移图:最大位移为6.2914e-005 mm。 X方向位移图:2.9495e-005 mm 应力图:最大应力为1.9122e-002 MPa。 5.拓扑优化。 施加
2、载荷和约束和静力分析相同,点击左侧结构树中的 shape finder,选择模型,在target reduction 设置为 45%,求解结果如下图三、三角板改进之后求解分析 1.几何模型2.求解结果,查看位移和应力,如图 总位移图:最大位移为6.7017e-005 mm。 X方向位移图:3.1572e-005 mm 应力图:最大应力为1.8347e-002 MPa。 四、两组结果对比 项目优化之前优化之后体积7.67e+6 mm4.42e+6 mm质量60.22 kg34.69 kg单元数1545046448节点数7215973918最大位移6.29e-5 mm6.70e-5 mm最大应力1.9122e-002 MPa1.8347e-002 MPa五、结论 通过以上表格和应力云图对比可知,更改设计后的模型质量比原来减少了42.39%,但最大应力和最大位移基本没变,因此减重优化后的模型强度依然满足要求,可以看出优化设计在逆向设计中也可以起到很好的指导作用,通过减重设计节约了材料,降低了成本。