HyperMesh的车架拓扑优化

了解了HyperMesh软件简介和学习了软件中车架管径优化的相关知识，相信大家对HyperMesh这个软件有了一定的认识，那今天，让我们来学习另外一个知识——HyperMesh的车架拓扑优化。

大家第一次听到拓扑优化，肯定会提出几个问题：什么是拓扑优化？拓扑优化可以干什么？怎么实现拓扑优化？

所谓拓扑优化，实际上就是均匀分布材料的空间域在一定的负载和约束条件下，通过数学方法计算得到材料的最佳分布方案。

那现在就让我们来看看怎么用HyperMesh实现车架拓扑优化吧！

我们打开HyperMesh后选择optistruct求解器。

导入模型之后，我们要做的事情就是模型的处理。将自由边转换成共享边，使用下面的工具。

进入面板后会发现有些边是红色，有些是绿色。红色的表示自由边，绿色的表示共享边，我们要将模型面与面相交的边变成共享边，否则会对之后网格划分的连接性会有影响。

处理完如下图（还有一些自由边，但这些自由边是不会影响网格划分的）

接下来是划分网格：

在此设置网格尺寸为8。

定义刚性单元：（把悬架看做是刚体）

1箭头指的是主点，2箭头指的是从点

从点可有多个，主点只有一个，在选择上端点为主点

我们进行拓扑优化的过程大致有：定义材料属性，施加载荷以及边界条件，定义工况，响应以及目标函数。

1.定义材料：（注意坐标轴附近的红色箭头）

参数的设置如下图（仅供参考）

2.定义属性：

在这里设置壳单元厚度为20

3.定义两个载荷集：（注意红色箭头）

命名看自己喜好，在此定义了force和spc两个载荷集。

4.施加力和约束：

此时要特别注意右下角的箭头，显示spc说明你施加的载荷会存储在spc这个集里。当施加力时，就要更改这里为force载荷集。

约束了后悬的六个自由度

在前悬施加了反向1000N的力

5.定义工况：

spc选择spc载荷集，load选择force载荷集

6.定义响应，边界条件，目标函数：

在此定义了质量分数（massfrac）以及柔度（weighted comp）两个响应

边界条件：（这里的设置表示质量不超过总质量的百分之三十）

目标函数：（表示柔度最小，刚度最大）

7.定义设计变量：

8.给component赋予属性：（右击Fill,点击Assign）

完成以上步骤就可以求解了

以下是优化的结果：

这次车身车架组关于HyperMesh车架拓扑优化的讲解到这里就已经结束了，相信大家对于HyperMesh这个软件已经更加熟悉并且掌握了关于车架拓扑优化的相关操作。