疲勞非線性拓撲優化相比較與經典的拓撲優化而言還需要進一步計算疲勞壽命(損傷),相當于在經典的拓撲優化中增加一個疲勞計算的環節。所用到的軟件工具包括:三維CAD造型軟件---ANSA/meta前后處理平臺---TOSCA等優化平臺---ABAQUS等有限元求解軟件---FE/SAFE等疲勞計算工具,各個環節緊密聯系,實現自動驅動和控制,能夠快速得到優化結果。
以下是一個疲勞非線性拓撲優化流程:
1.從CAD軟件(Pro/E, CATIA, UG, SolidWorks等)中導入CAD模型
2.利用ANSA等前處理工具進行有限元分析前處理
a)幾何清理,網格劃分
b)材料設置,裝配連接,設置分析步驟
c)設置邊界條件及載荷
d)模型檢查及輸出輸入文件
e)根據初步計算的結果,在疲勞軟件中進行疲勞前處理設置
3.設置TOSCA優化前處理
a)設置優化算法,設計區域及響應變量
b)設置優化目標,約束
c)設置停止條件,優化設置,smooth參數
4.選擇有限元求解器(ABAQUS,NASTRAN,ANSYS,MARC…),提交優化計算,優化軟件自動調用有限元求解器
5.自動調用疲勞求解器計算疲勞破壞
6.自動調用TOSCA優化求解器進行優化計算,并判斷是否收斂或者達到停止條件,如果沒有達到,返回步驟4進行有限元求解的下個循環計算,如果滿足,結束優化計算
7.TOSCA.Smooth和TOSCA.Post平滑網格并查看優化結果
8.輸出驗證模型到求解器中再次驗證計算
9.輸出CAD支持的IGS、STEP等文件到CAD軟件中參考設計
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