展翅翱翔with 发表于 2019-5-19 14:44:52

拓扑优化是怎么实现在不减少强度与刚度前提下实现零件轻量化的?

我看很多文献与材料都说拓扑优化是要减少零件的材料,强度与刚度等机械性能并不影响,那是什么理论、原理实现的?谢谢!

zmztx 发表于 2019-5-19 15:50:40

是不是把某一处材料移到另外的地方,或者干脆去掉。然后用有限元等方法计算强度、刚度
而怎么移,或者怎么减薄、怎么减轻,就是用拓扑方法,按照某种思路去拓扑。相当于一块橡皮泥要捏成一根钢轨,可以有各种断面形状,但最后可能还是现有钢轨的断面形状最好

mutong_124 发表于 2019-5-28 08:08:56

楼主找到资料没,分享一下

风仔很忙 发表于 2019-7-4 10:19:56

遗传算法

老男孩man 发表于 2019-8-10 22:18:57

轻量化零件,那个有限元软件可以做的啊!
但是我也没有在工作中实际用过。
只是看过一些教程。

rongxu2019 发表于 2020-9-14 19:03:05

求大神分享

锄头雨 发表于 2020-9-18 15:44:55

《Topology Optimization: Theory, Methods, and Applications 》是拓扑优化的经典著作,第一章就是刚度拓扑优化方法的理论基础,强烈推荐,因为他还附带一个matlab的99拓扑优化代码,学起来既有理论也有实践。国内好像只有一本icm法的书,没基础是看不懂的。

拓扑优化本质上是一种优化,其中最经典的变密度算法可以这么理解:首先将结构离散化成有限元,对于每一个单元,其刚度用a*c来表示,a是一个人为设置的参数,取值在0到1之间,当a=0时该单元刚度为0也就是这个单元没了,a=1时该单元刚度不变。以模型应变能的总合最小为目标,优化该模型的每个单元a的取值,就可以知道哪些材料该去掉不影响刚度,哪些该保留了。

上述方法中,带有人工密度的应变能最小化方程即是优化模型,而如何决定a的取值就是优化方法,优化模型指定了你要优化哪个指标,优化方法决定了优化后的结果。

拓扑优化并不能直接给出结构的尺寸参数,是用来确定零件拓扑结构的。
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