workbench三角板的拓扑优化文档格式.doc

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如图1所示三角板，A和B两个圆孔的内表面施加固定约束，另一个圆孔的内表面施加力：

FX=15N，FY=5，对其进行拓扑优化分析，使其质量减少45%，并做出拓扑优化分析后的新模型，进行应力的变形分析。

三角板几何模型

二、原模型拓扑优化过程

1.几何模型

2.网格划分

单元个数为15450，节点个数为72159。

3.添加载荷和约束

4.求解结果

总位移图：

最大位移为6.2914e-005mm。

X方向位移图：

2.9495e-005mm

应力图：

最大应力为1.9122e-002MPa。

5.拓扑优化。

施加载荷和约束和静力分析相同，点击左侧结构树中的shapefinder，选择模型，在targetreduction设置为45%，求解结果如下图

三、三角板改进之后求解分析

2.求解结果，查看位移和应力，如图

最大位移为6.7017e-005mm。

3.1572e-005mm

最大应力为1.8347e-002MPa。

四、两组结果对比

五、结论

通过以上表格和应力云图对比可知，更改设计后的模型质量（mass）比原来减少了42.39%（基本达到题目要求，由于更改几何模型的问题，没有达到题目所要求的45%），但最大应力和最大位移基本没变，因此减重优化后的模型强度依然满足要求，可以看出优化设计在逆向设计中也可以起到很好的指导作用，通过减重设计节约了材料，降低了成本。