Abaqus优化设计和敏感性分析高级教程

图 12-21 原始模型位移云图

图 12-22 原始模型应力云图

3、优化设置

把打开的12.3.2_Controlarm_pre.cae另存为12.3.2_Controlarm_opt.cae，CAE界面切换到优化模块以进行拓扑优化设计。

? 创建优化任务

从菜单栏Task?Create?Topology optimization，Advanced：General optimization。 选择单元集Set-DESIGN做设计区域，创建优化任务Task-Carm。设置和图12-10一致。 ? 创建设计响应

从菜单栏：Design Response?Create?Single-term。

体积响应：选择整个模型创建体积（Volume）响应，和图12-11一致，对区域内单元体积的计算默认即为：Sum of values。

第1step的位移响应：如图12-23，跟踪节点Set-A在第1分析步中的Absolute Displacement最大值。

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第12章优化设计和敏感性分析

图 12-23 Step-1_Xforce分析步中A点最大位移响应

同理，创建第2和第3分析步中的A点最大位移值响应，仅图12-23示中第5处不同。 创建完成的1个体积响应和3个位移响应，如图12-24所示。

图 12-24 完成后的全部响应

? 创建目标函数

从菜单栏：Objective Function?Create，命名为Objective-minVolume，如图12-25最小化体积设计响应作优化目标。

? 创建约束

从菜单栏：Constraint?Create。

创建节点A响应D-Response-1step_disp的约束Constraint-1step_disp，即约束节点A在第1分析步中的位移<0.05mm，如图12-26所示。

同理，对D-Response-2step_disp约束<0.02mm；对D-Response-3step_disp约束< 0.04mm。

3个约束设置完成，如图12-27所示。

图 12-25 最小化体积目标函数

图 12-26 对D-Response-1step_disp的约束

图 12-27 位移响应的约束

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第12章优化设计和敏感性分析

? 创建几何限制

为了优化后的零件便于锻造，特对设计区域Set-DESIGN加上几何限制。

可锻造性限制：如图12-28（a）创建几何可锻造性限制，从菜单栏：Geometric Restriction?Create：Demold control。

平面对称限制：如图12-28（b）创建平面对称限制，从菜单栏：Geometric Restriction?Create：Planar Symmetry。对称平面的坐标可以是默认的全局坐标，因其原点就在A点。

(a) 可锻造性几何限制

图 12-28 几何限制

(b)平面对称几何限制

4、优化结果

? 创建并提交优化进程

切换到Job模块，从菜单栏：Optimization?Create。创建名称为Opt-process-Carm的优化进程，并默认设置最大循环次数50作为全局终止条件。

随后从菜单栏：Optimization?Submit：Opt-process-Carm，提交优化进程。 ? 查看优化结果

从菜单栏：Optimization?Results：Opt-process-Carm，进入后处理模块。