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OptiStruct在結構優化方面擁有較強的能力，可以進行靜力學分析優化、疲勞分析優化、動力學分析優化等等。具體的優化方法包括拓撲優化、自由尺寸優化、形貌優化、尺寸（參數）優化、形狀優化、自由形狀優化。各方法定義如下： 拓撲優化：在滿足給定約束的前提下，針對目標函數在給定設計空間尋找最優材料布局。

該論文以基于OptiStruct的壓縮機殼體VTF仿真分析及形貌優化為主題開展相關研究，論文對壓縮機殼體進行了VTF分析，基于OptiStruct對其壓縮機殼體結構的筋肋布局等進行了形貌優化，并得到最佳的加強筋的位置、形狀及尺寸，從而改善了壓縮機的振動噪聲性能。

高密度構件顯示為紅色，表示如果可行區域進一步延伸至該空間，則結果更佳。這通過將制動盤進一步向外移動來實現，這樣會減小應力。 OptiStruct縮短了CAE-CAD迭代的整體設計周期，并實現了設計改進。它所提供的優化解決方案通過單次分析便會將多種荷載情形計入在內。通過四面體網格算法可以快速完成網格劃分，而無需經過一個全方面徹底又耗時的過程。

優化問題定義 (OptiStruct Control Cards)：①目標函數 (Objective)：最常用的是最小化柔度（最大化整體剛度），對應 DTPL卡片。有時在滿足性能約束下最小化質量 (MASS)，轉向節拓撲優化目標函數按照最小化質量進行設置②約束條件 (Constraints)：體積分數約束：定義設計空間允許使用的最大材料體積百分比 (`VOLFRAC`)。

除了上述整體的形狀優化方法以外，OPTISTRUCT還提供了局部形狀優化技術，可以對局部應力較大的區域進行形狀優化，從而得到減小應力的目的。 4 薄壁結構的表面加筋設計——形貌優化 有時候，當我們設計出一種薄壁結構后，發現該結構的剛度不夠。為了改善該結構的強度和剛度，我們可以整體加厚，但是我們發現這樣又很浪費材料。那么該怎么辦呢？

因此選擇使用殼單元進行結構力學計算，結構計算采用OPtistruct求解器，因此將Hypermesh切換到OPtistruct求解器模塊下 ? 編輯 導入幾何模型后，提取該薄壁結構的外表面（而不是抽取中面，因為需要保證結構域邊界和流體域邊界能在空間中對上，減小后續壓強數據映射的誤差），內部加強筋則抽取其中面。

主要是建立參數化模型后提交Optistruct求解，便于Isight進行集成軟件。具體地：（1）選用MeshWorks對有限元模型進行網格變形，具體包括：板面厚度（Gauge）、空間尺寸位置（Offset、Translate）、孔徑（Scale）、曲率大小等，將以上作為參數變量。

電池包殼體尺寸優化設計空間與非設計區域顯示如圖1所示，藍色為非設計區域，紅色為設計區域： 圖1 設計區域與非設計區域2. 載荷工況定：義定義約束模態邊界條件：①模態求解卡片設置：計算前10階非剛體模態②電池重量：將電芯質量以集中質量點（CONM2）施加于殼體內部連接點。③邊界條件：約束安裝點所有自由度（SPC）。

但是目前受制于實體網格精度，以及拓撲優化方法的局限性，得到的路徑不夠直觀，無法直接輸出可行的結構設計方案，因此依賴于工程師的解讀。拓撲路徑的解讀時還需加入未能考慮到的約束，根據以往參考車型來進行，從而可以使初版結構的性能更可靠。

Optistruct 支持優化分析類型有拓撲優化，尺寸和自由尺寸優化，形狀和自由形狀優化。這里我就主要講講拓撲優化，其他優化類型要是有時間再單獨拿出來說。拓撲優化是目前比較新穎的一種結構優化技術，實質是在給定的優化空間內，根據確定的邊界條件，找到滿足各種性能指標的最佳傳力路徑，從而獲得質量最輕，用材最少的結構。

然后在基于元模型進行組合優化，首先應用全局優化算法定位目標極值在設計空間中所處的區域，在應用梯度優化算法對該區域進行精確尋優，最終獲得最優設計解。

OptiStruct生成的是.h3D文件。OptiStruct默認輸入的是每個單元中心點的應力（即Averaging method是None），也就是說一個單元只有一個應力值。我們可以選擇Averaging method→simple→Apply使應力區域均勻顯示。歡迎留言批評指正。如果本文存在不夠清晰或準確之處，請您不吝賜教。

本文將執行一個單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進行流體域的建立和CFD網格劃分，然后導入至Fluent求解器進行流場計算，得到流體與固體界面的壓強信息，隨后將Fluent中計算得到的壓力信息映射至結構網格上，并使用Optistruct求解器進行結構力學分析。

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這意味著，在剩余空間不足30毫米的四向穿梭車上，這套系統依然能夠完成嵌入安裝。“過去很多客戶找到我們，說想用無線充電，但空間不夠。”魯渝能源，“我們到現場一看，確實只剩幾厘米的縫隙。那時候只能遺憾地說裝不了。現在有了分體式，情況完全不一樣了。”

白車身作為汽車的主要承載結構，由于其可設計性強、減重空間大，是各大廠商輕量化開發的重點。

拓撲優化求解 在MeshWorks中定義外部荷載、邊界條件、約束條件以及材料屬性等輸入信息，由拓撲優化求解器如Tosca、Optistruct等優化內部結構，通常采用單元的“單元密度Density”作為設計變量。

當Xi =1時，該單元保留，當Xi =0時，該單元刪除；由于原有的支架空間的局限性，故重新對壓縮機支架進行概念設計，以壓縮機支架與發動機的4個安裝點進行6自由度約束作為邊界條件，將壓縮機概念設計成一個大體成圓柱形的幾何體，作為壓縮機支架的拓撲優化空間，如圖3所示：在拓撲仿真過程中，仿真結果通常會出現棋盤格、網格依賴等不利于優化的現象。