疲劳非线性拓扑优化相比较与经典的拓扑优化而言还需要进一步计算疲劳寿命(损伤),相当于在经典的拓扑优化中增加一个疲劳计算的环节。所用到的软件工具包括:三维CAD造型软件---ANSA/meta前后处理平台---TOSCA等优化平台---ABAQUS等有限元求解软件---FE/SAFE等疲劳计算工具,各个环节紧密联系,实现自动驱动和控制,能够快速得到优化结果。
以下是一个疲劳非线性拓扑优化流程:
1.从CAD软件(Pro/E, CATIA, UG, SolidWorks等)中导入CAD模型
2.利用ANSA等前处理工具进行有限元分析前处理
a)几何清理,网格划分
b)材料设置,装配连接,设置分析步骤
c)设置边界条件及载荷
d)模型检查及输出输入文件
e)根据初步计算的结果,在疲劳软件中进行疲劳前处理设置
3.设置TOSCA优化前处理
a)设置优化算法,设计区域及响应变量
b)设置优化目标,约束
c)设置停止条件,优化设置,smooth参数
4.选择有限元求解器(ABAQUS,NASTRAN,ANSYS,MARC…),提交优化计算,优化软件自动调用有限元求解器
5.自动调用疲劳求解器计算疲劳破坏
6.自动调用TOSCA优化求解器进行优化计算,并判断是否收敛或者达到停止条件,如果没有达到,返回步骤4进行有限元求解的下个循环计算,如果满足,结束优化计算
7.TOSCA.Smooth和TOSCA.Post平滑网格并查看优化结果
8.输出验证模型到求解器中再次验证计算
9.输出CAD支持的IGS、STEP等文件到CAD软件中参考设计
|