Question

如何利用ANSYS进行拓扑优化

Answer 1

这个问题你提出也有几天了，尚未收到回答。不知道你有没有自己网站搜一下？网上还是有些这样类似的文章的。
如下，是我网上找到的，仅供你参考：
1.1、定义需要求解的结构问题
对于结构进行优化分析，定义结构的物理特性必不可少，例如，需要定义结构的杨氏模量、泊松比（其值在0.1～0.4之间）、密度等相关的结构特性方面的信息，以供结构计算能够正常执行下去。

1.2、选择合理的优化单元类型
在ANSYS中，不是所有的单元类型都可以执行优化的，必须满足如下的规定：
（1）2D平面单元：PLANE82单元和PLANE183单元； ??
（2）3D实体单元：SOLID92单元和SOLID95单元；
（3）壳单元：SHELL93单元。
上述单元的特性在帮助文件中有详细的说明，同时对于2D单元，应使用平面应力或者轴对称的单元选项。

1.3、指定优化和非优化的区域
在ANSYS中规定，单元类型编号为1的单元，才执行优化计算；否则，就不执行优化计算。例如，对于结构分析中，对于不能去除的部分区域将单元类型编号设定为≥2，就可以不执行优化计算，请见下面的代码片段：
……
……
Et,1,solid92
Et,2,solid92
……
Type,1
Vsel,s,num,,1,2
Vmesh,all
……
Type,2
Vsel,s,num,,3
Vmesh,all
……
……
说明：上述代码片段定义相同的单元类型（solid92），但编号分别为1和2，并将单元类型编号1利用网格划分分配给了1＃体和2＃体，从而对其进行优化计算；而单元编号为2利用网格划分分配给了3＃体，从而不执行优化计算。
目标函数和约束条件
ANSYS程序提供一个专门用于预定义总体积的拓扑函数，即VOLUME，它既可用于目标函数，也可以用于约束条件。另外，目标函数和约束条件必须按照以下所示进行配对定义才有效。

注：
1、ANSYS程序只对单元类型编号等于1的单元部分进行拓扑优化，对于单元类型编号等于或大于2的单元网格不进行拓扑优化。
2、
（1）拓扑优化只能基于线性结构静力分析或模态分析，其它分析类型暂时还不支持。（2）ANSYS实际提供的拓扑优化为基于线性结构静力分析的最大静态刚
度拓扑优化设计和基于模态分析的最大动态刚度优化设计，同时需要达到体积最小化目的。（3）采用单载荷步或多载荷步的线性结构静力分析时，施加相应的载荷
和边界条件。采用模态频率分析，仅仅施加边界条件。
3、拓扑优化的结果对网格划分密度非常敏感，较细密的网格可以产生更加清晰、确定的拓扑
结果，但计算会随着单元规模的增加而需要更多的收敛时间；相反，较粗的网格会生成模糊、不确定的拓扑结果。另外，拓扑优化结果对载荷情况十分敏感，有时很
小的载荷变化将导致拓扑优化结果的巨大差异。

1.4、定义载荷步或者需要提取的频率
1.4.1 线性结构静态分析
对
于结构优化而言，其总是在特定的载荷（或者载荷步），约束和目标下进行的，在优化分析的过程中，必须执行线性结构静态分析，才能获得需要的优化之后的形
状。在ANSYS中，可以对单步载荷或者多步载荷执行优化分析，当然，单步载荷是最简单的了。然而，对于某个特定载荷步，必须使用LSWRITE载荷步存
储命令将载荷步预存起来，再用LSSOLVE命令进行求解。
先看看下面的代码片段：
……
……
D,10,all,0,,20,1
Nsel,s,loc,y,0
Sf,
Allsel
Lswrite,1
Ddel,
Sfdel,
Nsel,s,loc,x,0,1
D,all,all,0
F,212,fx,
Lswrite,2
……
……
Lswrite,3
……
……
Finish
……
Tocomp,mcomp,multiple,3
Tovar,mcomp,obj
Tovar,volume,con,,10
Todef
Toloop,20
……
……
说
明：该代码片段首先定义了3个载荷步，并利用LSWRITE命令将载荷步预存；之后利用Tocomp命令定义优化任务目标名称mcomp，并将体积减少
10％作为优化的约束条件，之后用Todef初始化优化过程，最后利用Toloop命令执行优化计算，最大计算次数20次。

内容比较多，我无法全部粘贴过来，如果你觉得有用，可以前往 http://wenku.baidu.com/link?url=McAL72vjf8z7IDvahHWQ0IHLzrNJ_AVmqG0m2WHjqgPP1sQekREO-CEzIYeeIxkWSj9ChSMK2rJ3fR3Hw1n18jrRFMqmEesnf-B6Xz_3v_W