拓扑优化设计

⑴ 基于HyperWorks的结构优化设计技术的目录

本书分上、下两篇。上篇主要介绍HyperWorks有限元前、后处理技术，包括HyperMesh入门、几何清理、网格划分、网格质量检查、有限元分析模型的建立、HyperMesh后处理及HyperView简介等内容；下篇主要介绍 HyperWorks的结构优化技术，包括OptiStruct概述、拓扑优化、形貌优化、形状优化以及尺寸优化技术。
序
序言
前言
绪论
第一节 优化驱动的设计过程
第二节 Hyperworks软件功能简介
第三节 有限元法的基本思想与分析步骤
思考题
上篇 有限元前、后处理技术——HyperMesh
第一章 HyperMesh入门
第一节 HyperMesh概述
第二节 用户环境及文件操作
第三节 面板菜单的使用
第四节 模型的组织管理
第五节 显示控制
第六节 HyperMesh入门示例
思考题
第二章 几何清理
第一节 CAD模型的导入与修复
第二节 创建中面
第三节 几何模型的简化
第四节 改善几何模型的拓扑结构
思考题
第三章 网格划分
第一节 一维单元的划分
第二节 二维单元网格划分
第三节 三维单元网格划分
思考题
第四章 网格质量检查
第一节 网格质量的检查与编辑
第二节 质量指标(QI)对单元质量的评价与优化
思考题
第五章 有限元分析模型的建立
第一节 求解器的输入文件格式与卡片
第二节 创建边界条件
思考题
第六章 HyperMesh后处理及HyperView简介
第一节 HyperMesh后处理功能简介
第二节 专业的后处理平台——HyperView
思考题
下篇 结构优化设计基础——optiStruct
第七章 optiStruct概述
第一节 0ptiStruct结构优化方法简介
第二节 OptiStlllct优化设计的数学基础
第三节 0ptistruct结构响应
第四节 0plistruct结构优化设计流程
思考题
第八章 拓扑优化
第一节 拓扑优化概述
第二节 制造工艺约束
第三节 拓扑优化示例
思考题
第九章 形貌优化
第一节 形貌优化概述
第二节 形貌优化示例
思考题
第十章 形状优化
第一节 HyperMorph简介
第二节 形状优化概述
第三节 形状优化示例
思考题
第十一章 尺寸优化
第一节 尺寸优化概述
第二节 尺寸优化示例
思考题
附录A HyperWorks的安装
附录B CAE分析中常用的计量
单位
参考文献

⑵ 请教：用ansys可以实现散热结构的拓扑优化吗如果可以，能不能提供一些设计实例，最好有GUI操作，谢谢

可以呀，把设计变量选好，目标散热弱度最小化，定义合适的约束。就可以优化的。

⑶ ABAQUS可以进行拓扑优化设计吗

ABAQUS可以进行拓扑优化设计。
ABAQUS11.0新增加了ATOM（拓扑优化模块）。
ABAQUS结构优化是一内个帮助用户精细化设计的迭代模容块。结构优化设计能够使得结构组件轻量化，并满足刚度和耐久性要求。ABAQUS提供了两种优化方法——拓扑优化和形状优化。拓扑优化（Topology optimization）通过分析过程中不断修改最初模型中指定优化区域的单元材料性质，有效地从分析的模型中移走/增加单元而获得最优的设计目标。形状优化（Shape optimization）则是在分析中对指定的优化区域不断移动表面节点从而达到减小局部应力集中的优化目标。拓扑优化和形状优化均遵从一系列优化目标和约束。

⑷ 3D打印技术可以运用到哪些领域

3D打印技术可以运用生活中从小到大的许多领域。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

3D打印机

建筑设计

在建筑业里，工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美。完全合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。

医疗行业

西安市红会医院借助3d打印技术实现西北首例多孔型钛金属骨植入假体治疗强直性脊柱炎患者骨折脱位患者治疗。

西安市第四医院“私人定制”3D打印置换肩关节完成高难度置换术

西安交通大学第一附属医院设立3D打印医学研究与应用中心，标志着医工结合、强强联手的3D打印医学研究与应用中心正式落户陕西。

汽车制造业

不是说你的车是3D打印机打印出来的（当然或许有一天这也有可能），而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时，会将一些非关键部件用3D打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。

传统制造业

传统制造业也需要很多3D打印产品，因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3D打印技术本身非常适合大规模生产，所以制造业利用3D技术能带来很多好处，甚至连质量控制都不再是个问题。

科学研究

美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描，利用3D打印技术做出了适合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同时还做了比例缩减，更适合研究。

产品原型

比如微软的3D模型打印车间，在产品设计出来之后，通过3D打印机打印出来模型，能够让设计制造部门更好的改良产品，打造出更出色的产品。

文物保护

3D打印技术在复原并保存历史文化方面具有重要意义，能还原文物的真实性，记录这些文物曾经遭受灭顶之灾的历史，有效避免了人类的历史记忆被抹杀。

一直以来，文物古迹的保护始终困扰着考古界，文物作为一种不可再生资源，一旦被毁掉，将再也不复存在，比如，西安秦始皇兵马俑，刚刚出土的时候色泽亮丽，表情栩栩如生，如今早已失去刚刚出土时的风采，风化严重，鲜艳的色泽消失了，暗淡如同黄泥。

食品产业

在食品行业，研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来，很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。当然，到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。

配件、饰品

这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指，都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来，现在就可以实现。

(4)拓扑优化设计扩展阅读：

3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。

⑸ 拓扑理论如何应用在结构优化设计中

其实就是在一块初始的设计域内，通过计算得到其中的材料分布。不需要把拓扑理论想的专特别深，在结构优化中属，给定一个设计域和边界条件，通过计算得到最优材料分布。

从工程设计角度看，结构优化大致有三个层次，首先是拓扑优化，确定结构的最优拓扑；其次是形状优化，确定给定拓扑条件下的最优边界形状；最后是尺寸优化，最终确定结构中各处具体尺寸。由此可见，拓扑优化是产品设计的核心。目前，拓扑优化的研究内容包括：材料插值方案、优化算法、数值计算不稳定性的消除方法、工程应用等。

形状和尺寸优化都是给定边界的基础上的，而拓扑优化可以寻找出材料合适的空洞，达到理想的效果。拓扑优化结束后，可以根据优化得到的拓扑结果进行形状和尺寸优化。

实际应用的话，按照桥梁的约束特点，对结构经过优化，就可以优化出合适的桥梁形状。本来也许只是矩形截面，优化结果可能就是类似于赵州桥的空洞结构。黑色代表材料区域，白色代表空洞。这就叫拓扑优化。

你可以看看下面的图。

⑹ 大神你好，请问您之前做的那个三角形拓扑优化设计的最后是怎么去掉不要的材料，导出新模型的急求，步骤

不是导出的，是更改草图设计。 如下图：

⑺ 拓扑优化设计

你用的哪个模块进行拓扑优化呢？如果用shape finder的话就很简单啊，在shape finder 的detail里面把all body改成你要优化的那个零件就行了，不知道是不是这个意思呢？

⑻ hypermesh拓扑优化时如何划分设计区域和非设计区域

将设计区域跟非设计区域定义不同的comp，指定不同的prop。在拓扑优化时Analysis>Optimization>topology，有一项是“props”,
单击，把需要优化的组件的属性选择就可以了。

⑼ optistruct优化设计时约束条件不起作用是怎么办

optistruct优化设计时约束条件不起作用是怎么回事
: 本文应用HyperWoks的集成模块OptiStruct对风洞架车转盘的版回转台面在给定权位移和应力约束条件下以体积作为优化目标进行了轻量化设计,首先通过拓扑优化明晰了结.