【問題描述】一個支撐結(jié)構(gòu)的有限元網(wǎng)格模型如圖1所示，有限元模型中含材料屬性及工況。通過自由形狀優(yōu)化技術(shù)優(yōu)化模型中均布的8個圓形開口的形狀，要求結(jié)構(gòu)應力不超過125MPa，且質(zhì)量最輕。圖1支撐結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格模型【要點分析】本例已建立有限元模型，在此基礎上完成對支撐結(jié)構(gòu)開口的自由形狀優(yōu)化，包括：創(chuàng)建自由形狀優(yōu)化變量；創(chuàng)建優(yōu)化響應；創(chuàng)建優(yōu)化約束及優(yōu)化目標；查看并應用優(yōu)化結(jié)果。運行HyperMesh，設置用戶屬性并打開模型文件。在【HyperMesh】工作界面設置【UserProfiles】為【Optistruct】。導入有限元模型文件，文件位于【optistruck/free_shape.fem】查看模型如圖2，模型中已設置了材料屬性與工況。約束底部各節(jié)點1-6自由度，對頂部面施加載荷如圖3與圖4。圖2圖3圖4創(chuàng)建自由形狀優(yōu)化變量選擇開口區(qū)域節(jié)點創(chuàng)建形狀變量，單擊【anlysis】-【optimization】-【freeshape】，進入freeshape面板，單擊其下的freeshape按鈕，進入自由尺寸優(yōu)化變量創(chuàng)建面板，輸入優(yōu)化變量名稱DV1；在模型上選取圓形區(qū)域上的節(jié)點，創(chuàng)建關(guān)于所選節(jié)點的形狀變量DV1，如圖5(a)所示。類似DV1的創(chuàng)建過程，創(chuàng)建其他開口區(qū)域處的優(yōu)化變量DV2~DV8，如圖5（b）所示。圖5(a)圖5(b)創(chuàng)建優(yōu)化響應單擊optimization中的responses，進入響應創(chuàng)建面板。輸入響應名稱Free_opti，選取響應類型為staticstress，響應范圍選props，并單擊模型中的支撐結(jié)構(gòu)部分(link)以選擇該部分屬性。應力類型選vonmises如圖6(a)。單擊create創(chuàng)建應力響應。以同樣的方法創(chuàng)建體積響應，范圍選total如圖6(b)。圖6(a)圖6(b)創(chuàng)建優(yōu)化約束及優(yōu)化目標單擊optimization中的dconstraints，進入約束創(chuàng)建面板，輸入約束名稱，選取應力響應，選取模型中的工況，應力約束值為125MPa，完成應力約束創(chuàng)建如圖7(a)。單擊optimization中的objective，進入優(yōu)化目標創(chuàng)建面板，選目標類型為min，并選擇體積響應，完成優(yōu)化目標創(chuàng)建如圖7(b)。圖7(a)圖7(b)求解計算及結(jié)果查看單擊【anlysis】-【optimization】中OptiStruct進行求解計算。計算完成后在OptiStruct面板中單擊HyperView，結(jié)果文件自動導入。在結(jié)果控制區(qū)域選Design及迭代步，查看最后一步的優(yōu)化結(jié)果?？梢酝ㄟ^HyperMesh直接將優(yōu)化結(jié)果應用到原來的有限元網(wǎng)格，選擇Post面板，單擊applyresult按鈕，單擊simulation=選擇將應用的優(yōu)化結(jié)果，單擊datatype=選擇Shap