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拓?fù)鋬?yōu)化，拓?fù)鋬?yōu)化的介紹

來源：整理時(shí)間：2023-08-25 13:31:54 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，拓?fù)鋬?yōu)化的介紹
2，topometry optimization 是什么意思
3，拓?fù)鋬?yōu)化可以以頻率作為目標(biāo)函數(shù)嗎
4，hypermesh拓?fù)鋬?yōu)化時(shí)如何劃分設(shè)計(jì)區(qū)域和非設(shè)計(jì)區(qū)域
5，拓?fù)淅碚撊绾螒?yīng)用在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中
6，拓?fù)鋬?yōu)化的商用軟件

1，拓?fù)鋬?yōu)化的介紹

拓?fù)鋬?yōu)化是結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一種。結(jié)構(gòu)優(yōu)化可分為尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、形貌優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化。

沒有什么清腸水這樣的稱呼。纖維粉和蘆薈粉是可以清理腸胃垃圾的

拓?fù)鋬?yōu)化的介紹

2，topometry optimization 是什么意思

性能優(yōu)化

地質(zhì)測量最優(yōu)化

★你這個(gè)詞topometry 可能寫錯(cuò)了，或者很專業(yè)，是個(gè)名詞，你自己決定吧。與其相近的詞是 topography 地形學(xué)，地形，地勢，那就近似地翻譯成：地形優(yōu)化或者地勢優(yōu)化、地形作業(yè)優(yōu)化吧?！?。

拓?fù)鋬?yōu)化。 Topology意為地貌，于19世紀(jì)中期由科學(xué)家引入，當(dāng)時(shí)主要研究的是出于數(shù)學(xué)分析的需要而產(chǎn)生的一些幾何問題。發(fā)展至今，拓?fù)鋵W(xué)主要研究拓?fù)淇臻g在拓?fù)渥儞Q下的不變性質(zhì)和不變量。

topometry optimization 是什么意思

3，拓?fù)鋬?yōu)化可以以頻率作為目標(biāo)函數(shù)嗎

很久沒做了，以前的版本貌似沒有對(duì)應(yīng)的響應(yīng)可以做目標(biāo)。但能否這樣考慮：先算一下基準(zhǔn)模型的固有頻率，然后對(duì)相隔一些階數(shù)的頻率值設(shè)置對(duì)應(yīng)的目標(biāo)，進(jìn)行“壓縮”。比如原來的1階頻率為10HZ, 5階為100HZ，建立優(yōu)化模型時(shí)，f1下限為10，f5上限為50——即將前5階頻率壓縮到10~50，以達(dá)到你說的在10——50Hz內(nèi)頻率更多。不知道這樣是否可行，個(gè)人愚見。

目前連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化方法主要有均勻化方法、變密度法、漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法（eso）以及水平集方法等。離散結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化主要是在基結(jié)構(gòu)方法基礎(chǔ)上采用不同的優(yōu)化策略（算法）進(jìn)行求解，比如程耿東的松弛方法，基于遺傳算法的拓?fù)鋬?yōu)化等。

拓?fù)鋬?yōu)化可以以頻率作為目標(biāo)函數(shù)嗎

4，hypermesh拓?fù)鋬?yōu)化時(shí)如何劃分設(shè)計(jì)區(qū)域和非設(shè)計(jì)區(qū)域

hypermesh與optistruct是hyperworks軟件中的兩個(gè)模塊，類似于word和excel是microsoft office中的兩個(gè)模塊。其中hypermesh是前處理器（包括畫網(wǎng)格以及加載約束等），optistruct是求解器，可以做優(yōu)化和線性分析。

將設(shè)計(jì)區(qū)域跟非設(shè)計(jì)區(qū)域定義不同的comp，指定不同的prop。在拓?fù)鋬?yōu)化時(shí)Analysis>Optimization>topology，有一項(xiàng)是“props”, 單擊，把需要優(yōu)化的組件的屬性選擇就可以了。

先建兩個(gè)不同的component，點(diǎn)（organize）按鈕，出現(xiàn)下面這個(gè)對(duì)話框，將設(shè)計(jì)區(qū)和非設(shè)計(jì)區(qū)的網(wǎng)格放在不同的component中

5，拓?fù)淅碚撊绾螒?yīng)用在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中

其實(shí)就是在一塊初始的設(shè)計(jì)域內(nèi)，通過計(jì)算得到其中的材料分布。不需要把拓?fù)淅碚撓氲奶貏e深，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，給定一個(gè)設(shè)計(jì)域和邊界條件，通過計(jì)算得到最優(yōu)材料分布。從工程設(shè)計(jì)角度看，結(jié)構(gòu)優(yōu)化大致有三個(gè)層次，首先是拓?fù)鋬?yōu)化，確定結(jié)構(gòu)的最優(yōu)拓?fù)洌黄浯问切螤顑?yōu)化，確定給定拓?fù)錀l件下的最優(yōu)邊界形狀；最后是尺寸優(yōu)化，最終確定結(jié)構(gòu)中各處具體尺寸。由此可見，拓?fù)鋬?yōu)化是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心。目前，拓?fù)鋬?yōu)化的研究內(nèi)容包括：材料插值方案、優(yōu)化算法、數(shù)值計(jì)算不穩(wěn)定性的消除方法、工程應(yīng)用等。形狀和尺寸優(yōu)化都是給定邊界的基礎(chǔ)上的，而拓?fù)鋬?yōu)化可以尋找出材料合適的空洞，達(dá)到理想的效果。拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)束后，可以根據(jù)優(yōu)化得到的拓?fù)浣Y(jié)果進(jìn)行形狀和尺寸優(yōu)化。實(shí)際應(yīng)用的話，按照橋梁的約束特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)經(jīng)過優(yōu)化，就可以優(yōu)化出合適的橋梁形狀。本來也許只是矩形截面，優(yōu)化結(jié)果可能就是類似于趙州橋的空洞結(jié)構(gòu)。黑色代表材料區(qū)域，白色代表空洞。這就叫拓?fù)鋬?yōu)化。你可以看看下面的圖。

6，拓?fù)鋬?yōu)化的商用軟件

達(dá)索公司把Tosca收購后，不斷整合到其3D體驗(yàn)平臺(tái)中，現(xiàn)在有兩種形式：1. 面向設(shè)計(jì)員的快速拓?fù)鋬?yōu)化CATIA GDE（用了Tosca求解器優(yōu)化、ABAQUS求解器分析、Catia作設(shè)計(jì)）；2. 面向優(yōu)化專家的高級(jí)專業(yè)拓?fù)鋬?yōu)化。同時(shí)還保留著獨(dú)立軟件Tosca，屬于ABAQUS品牌。

目前，連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化的研究已經(jīng)較為成熟，其中變密度法已經(jīng)被應(yīng)用到商用優(yōu)化軟件中，其中最著名的是美國Altair公司Hyperworks系列軟件中的Optistruct和德國Fe-design公司的Tosca等。前者能夠采用Hypermesh作為前處理器，在各大行業(yè)內(nèi)都得到較多的應(yīng)用；后者最開始只集中于優(yōu)化設(shè)計(jì)，支持所有主流求解器，以及前后處理，操作十分簡單可以利用已熟悉的CAE軟件來進(jìn)行前處理加載，而后利用TOSCA進(jìn)行優(yōu)化十分方便。近年來和Ansa聯(lián)盟，開發(fā)了基于Ansa的前處理器，并開發(fā)了TOSCA GUI界面，以及ansys workbench當(dāng)中ACT的插件，可以直接在workbench當(dāng)中進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化仿真。此外，由于Ansys的命令比較豐富，國內(nèi)也有不少研究者采用Ansys自編拓?fù)鋬?yōu)化程序的。