创建abaqus优化模型
产品：abaqus/cae
参考资料：
关于结构优化理解优化
概述
对于每个设计周期，优化过程：
l在拓扑优化过程中生成新的材料和单元属性
l在形状优化过程中修改节点坐标;
l将修改后的模型发送给abaqus分析;以及
l读取分析结果。
准备abaqus模型
您应该注意确保您的abaqus模型得到结构优化的支持。使用结构最佳化时所施加的任何限制(例如受支持的元素类型)仅适用于设计区域，设计区域之外的区域不会在最佳化中发挥作用。
l在你试图优化你的模型之前，你必须确保你的abaqus模型可以被分析并产生预期的力学结果。
l只有当您的模型是真正的非线性时，您才应考虑非线性;如果您的abaqus模型是线性的，则优化的计算开销将显著降低。在引入几何或材料非线性之前，您可能希望确保模型的线性版本的优化产生合理的结果。
l一个优化需要多个设计周期才能完成，达到优化的918博天堂官网的解决方案所需的时间可能非常可观。因此，您必须配置abaqus模型以最大限度地减少计算时间;例如，通过删除对优化不重要的小细节。
l优化模块不支持在abaqus输入文件中使用零件和组件。运行优化任务时optimization模块将生成一个不使用零件和程序集的平面化输入文件。
l优化模块从每个设计周期中创建的输出数据库(odb)文件中读取数据。0imization模块仅在每个步骤结束时请求数据。若要最小化输出数据库文件的大小，还应仅在每个步骤结束时请求数据。
支持分析类型
拓扑、形状、尺寸和焊道优化支持以下abaqus分析类型：
l静应力/位移，一般分析
l静应力/位移，线性摄动分析·提取固有频率和模态矢量
几何非线性的支持
您可以指定仅在静态应力/位移分析期间考虑几何非线性。
具有有限刚度的单元，(例如具有超弹性材料属性的单元)在非线性分析的拓扑优化过程中可能会过度变形。这种变形会导致对收敛的不利影响，并导致分析的终止。在使用超弹性材料进行拓扑优化时，应注意这个潜在的问题。
尺寸优化支持几何非线性，只有当设计元素的最大有效总应变小于2%。尺寸优化支持在设计区域之外的几何非线性，在设计区域允许任何单元的总应变大小。
焊道优化不支持几何非线性。
支持多负载情况
如果您的模型经历了一系列荷载，您可以通过在一个步骤中定义多个荷载工况分析来显著降低计算成本。
支持多种型号
设计响应可以包括来自多个abaqus模型的步骤或荷载工况。当关于基本状态的线性扰动不再足以作为荷载工况时，您可以将多个模型合并到优化中。例如，您可以通过创建非线性模型的多个副本，并在每个模型中创建一个步骤，在该步骤中应用不同的载荷和边界条件来模拟非线性载荷工况(abaqus/cae不支持)。对于一个有意义的优化，预计每个模型将具有相同的abaqus/cae几何和相同的网格。
支持温度负载
一般拓扑和尺寸优化支持恒温负载。
支持加速加载
一般拓扑优化支持指定的加速度负载从
l万有引力，
l旋转体力，和
l离心力。
不支持科里奥利力。
支持优化期间的918博天堂官网的联系方式
(例如铸造或最小杆件大小约束)，可以避免模型优化区域中的接通过定义几何约束触。在某些情况下您无法在设计阶段的早期指定确切的边界条件。此外，如果优化模块更改模型的拓扑结构，则非线性边界条件(如接触定义)也会更改。
如果您使用适当的接触定义创建abaqus模型，并允许abaqus计算接触，则优化过程将更加有效。接触条件包括在优化通过在节点上的力和在元素中的应力，和拓扑结构和形状优化允许接触
您可以在拓扑优化中直接在设计空间的边缘定义接触面。但是，如果设计边缘属于形状优化中的接触面，则必须通过输入负增长比例因子来反转形状优化算法。如果您有一个复杂的接触问题，或者如果优化导致模型发生较大变化，您可能会在abaqus模型中遇到收敛困难。
拓扑优化中abaqus模型的约束条件。
拓扑优化确定在设计空间中的最优材料分布，给定模型的目标函数和约束条件。您的优化必须应用适当的约束和限制;否则，优化模块可能会大量更改部件的拓扑结构。拓扑优化后结构的分辨率与离散化有很大的关系。细网格产生的结构比粗网格具有更高的分辨率，但是，它也将大大增加所需的处理时间。您必须确定结构分辨率和处理时间之间的适当折衷。
在拓扑优化过程中，优化模块在设计区域中修改元素的材料定义。因此，您必须在设计区域中提供材料的初始密度，即使abaqus分析并不需要。
形状优化中abaqus模型的约束条件
abaqus通过修改元件的边界或曲面来执行形状优化。优化使用应力条件为元件表面上的节点计算新坐标，然后相应地调整底层网格。网格质量必须足以确保分析结果不会因表面节点的移动而大部分改变。高应力梯度不能存在于一个单元中。
优化模块对壳体结构执行形状优化时，优化的是壳体结构的形状，而不是其厚度。沿壳边缘的节点位置可以修改;然而，abaqus不修改壳的定义。
用于浆纱优化的abaqus模型的约束条件abaqus通过修改设计区域中壳单元的厚度来执行尺寸优化。单元厚度必须均匀，只支持单层壳。规定的位移允许在静态应力/位移分析，但是，他们不支持在频率分析。
用于焊道优化的abaqus模型的限制
abaqus通过在设计区域中沿壳法线方向移动壳单元的节点来执行珠子优化。单元厚度必须均匀，只支持单层壳。规定的位移允许在静态应力/位移分析，但是，他们不支持在频率分析。
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