META读取OptiStruct拓扑优化结果
拓扑优化结果后处理与网格优化流程详解
在进行了上一部分的ANSA与OptiStruct联合进行的拓扑优化设置与计算工作之后,今天我们将继续深入探讨后处理阶段,特别是如何通过后处理软件完成拓扑优化结果的分析与优化。这一过程主要分为四个关键步骤:结果查看、填充与删除低密度区域、高质量网格导出、以及生成更高精度的四面体网格模型,从而完成优化流程的逐层推进。
第一步:后处理结果的查看与分析
在这一环节,我们首先启动几何分析功能,从几何模块中加载完成拓扑优化计算的MAT文件。进一步地,在结果模块中选择存储有优化结果的h3d文件,并启动运行,选择当前最后一轮循环得到的分析结果。基于这一过程,我们能够生成包含密度变化的云图,其中密度较低的区域(通常以蓝色高亮显示)对应于优化后可以被去除的结构部分。
接着,我们通过右键操作对这些低密度区域进行筛选和处理:选择并删除密度低于某一阈值(设定为0.4)的单元,以直观地突出优化后的结构变化,并指导后续设计的减重。这一步骤不仅是视觉化结果的基础,也指导了后续网格优化和研究重点的设定。
第二步:网格模型的简化与输出
在初步优化结果得到直观展示后,下一步是完成网格模型的导出。在除去低密度结构区域后,填充剩余的几何,进而得到一个全新的六面体网格模型。此时,模型的总重量相比于初始设计降低了约40%,体现了拓扑优化在减轻结构重量、提高效率方面的作用。
第三步:精细化网格模型的生成与重构
如果追求更高精度和更加细致的网格模型以满足后续分析、仿真或加工过程中的质量性需求,我们可以引入Isosurface Funct(简称“IsoFun”)功能。通过此功能,依据优化末值设定(如0.4的密度阈值),我们将能对模型进行更为精细的细分。
利用IsoFun功能,选择优化末值等高线,隐藏所有体网格单元(即密度高于或等于阈值的区域),实现更高精度的网格。通过点击“另存为Save as”按钮,导出高精度的网格模型至ANSA软件中。这一模型不仅拥有更高的几何细节,适用于后续的仿真分析与工程设计。
最终步骤:生成体网格与流程总结
通过注重新构造优化的壳体网格,生成相应的体网格(例如,转换壳体网格到体网格)。这一过程能够完整呈现优化后结构的变化,并为后续的物理模拟、应力分析等提供更精细化的计算基础,确保设计在各方面达到预期优化目标。
至此,整个从拓扑优化设置、计算到结果后处理优化的流程不仅显著减轻了结构的重量,同时也确保了设计的每一个细节都能在后续分析中得到充分考量。通过这一精细而全面的流程,我们实现了优化目标的高效实现,为后续工程实践与设计创新打下了坚实的基础。