宝象课堂丨L型支架的拓扑算例

xueshengjia · 发表于 2019-7-22 11:16:50

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文|宝象联合实验室郑孝武

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勤劳的小象，周一又给大家带来硬核干货了，你不给小象比个小芯芯吗？

Today，小象给大家说说拓扑算例执行零件的非参数拓扑优化。

从最大设计空间（代表零部件的最大允许大小）开始并考虑应用的所有载荷、夹具和制造约束，拓扑优化将通过重新分配材料在允许的最大几何体的边界内寻求新的材料布局。

优化的零部件满足所需的所有机械和制造需求。通过拓扑算例，您可以设置设计目标以找到最佳刚度重量比、最小化质量或减少零部件的最大位移。

下面通过一个简易L型支架的拓扑算例看一看它的实际应用（图1）

1、拿优化前的支架运行一个静态分析算例，（用作对比）查看其应力位移变化，应力最大0.864Mpa,合位移最大0.011mm（图2）

2、运行拓扑算例，保持边界条件与前一个分析算例一致，设置目标和约束（最佳强度质量比）（图3）

3、查看拓扑分析结果云图（图4、5）

根据图解，深色的位置可以在当前的载荷约束情况下移除。除此之外。还可以调出拓扑优化后的应力位移结果（图6）

可以看出减轻相应质量后的部件应力位移结果对比不会差异太大。实现了零部件轻量化的目的。

4、导出光滑网格实体（图7）

5、根据导出的网格实体，重新优化结构（图8）

6、再次运行静态分析算例，查看应力位移结果（图9）

7、分析后思考

虽然通过拓扑算例，改进了结构，轻化了质量。但这是否给后续的加工增加了难度？加工成本是否增加？维护成本是否增加？运输成本是否增加......

涉及到以后的方方面面都需要我们慎重考虑！

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