首頁 > 資源中心 > FAQ | 軟件名稱 | Ansys | 軟件版本 | 2022R1+ |
| 軟件模塊 | 結構拓撲優化 | 錯誤代碼 | 無錯誤代碼 |
| 工程師 | 編寫日期 | 2022 | |
| 操作系統名稱及版本 | Windows 10+ | 其他說明 | 無 |
| 問題描述 | 請問什么是Ansys 結構拓撲優化？ | ||
| 解決方案 | 結構拓撲優化的基本思想是給定的設計區域內尋求最優材料分布的問題。常規的拓撲優化是集合了尺寸優化和形狀優化，優化的目標是尋找承受單載荷或多載荷的物體的最佳材料分配方案。這種方案在拓撲優化中表現為最大剛度設計。與傳統的優化設計不同的是，拓撲優化不需要給出參數和優化變量的定義。目標函數、狀態變量和設計變量都是預定義好的。用戶只需要給出結構的參數（材料特性、模型、載荷等）和要省去的材料百分比。 通過拓撲優化分析，設計人員可以全面了解產品的結構和功能特征，可以有針對性地對總體結構和具體結構進行設計。特別在產品設計初期，僅憑經驗和想象進行零部件的設計是不夠的。只有在適當的約束條件下，充分利用拓撲優化技術進行分析，并結合豐富的設計經驗，才能設計出滿足最佳技術條件和工藝條件的產品。拓撲優化技術可以為設計人員提供全新的設計和最優的材料分布方案。最優的設計往往比概念設計的方案結構更輕，而性能更佳。經過設計人員修改過的設計方案可以再經過形狀和尺寸優化得到更好的方案。 然而拓撲優化結果幾何構型復雜，采用傳統制造工藝制備非常困難，因此拓撲優化方法與實際工程結構設計之間仍存在較大的鴻溝。設計人員往往要基于制造技術及經驗對優化結果進行二次設計，來滿足可制造性，降低制造成本。這種做法往往會損壞結構的最優性，得到的結構性能甚至達不到已有構型。另一方面，受制于傳統設計理念及制造工藝，結構往往僅進行宏觀拓撲設計，并未充分利用結構在多尺度上的變化或者空間梯度變化所帶來的廣闊設計空間，使得產品性能提升非常有限。增材制造技術的出現，使得幾何形式高度復雜，且使從微觀宏觀多個幾何尺度結構的制備成為可能。它顛覆了傳統制造技術的局限，解決了產品研發存在的“制造決定設計”問題。 ANSYS于2017年宣布成功收購高級增材制造仿真技術領導者3DSIM，并和卡耐基梅隴大學，美國制造American make, General electric，SLM Solution, Renishaw等集團公司開展了大量基于增材制造的設計和工藝優化仿真工作，積累了豐富的經驗。最新產品ANSYS Additive Suite 2019R1的推出，提供了從結構設計，優化到打印工藝模擬的完整解決方案。 | ||
