ANSA-Isight联合TOPO优化

Walker

　　优化模型为单约束多目标优化，在满足应力要求的基础之上(小于200Mpa)，改变相关参数使得重量最小化，刚度最大化(位移最小)。模型如下图所示，蓝色标识为固定边界，红色标识为500N/mm2的压力载荷，在此工况下进行减重和刚度的优化。
　　
　　根据工况，在ANSA中用Morphing工具将如下的控制点进行参数化，一共六个参数，通过移动图中各参数对应的节点来控制模型尺寸的变化。
　　
　　依次在ANSA、Meta中进行相关的设置，然后在Isight中搭建优化流程，如下图所示：
　　
　　各组件的作用：
　　a) ANSA组件用来向DV文件写入设计变量值，调用ANSA进行参数调整，导出INP文件和Mass信息文件，并且从Mass信息文件中读取质量信息;
　　b) Abaqus组件用来调用Abaqus求解器计算inp文件;
　　c) Meta_stress和Meta_U组件分别用来调用Meta软件，并且读取对应的最大应力值和最大位移值。
　　d) Mass_add组件是一个计算器组件，主要用来计算重量增加百分比，便于观察优化进程。
　　选用了基于Pointer-2的组合优化策略，该方法能够让Isight软件自动选择最佳优化算法进行组合优化设计，并且适用于多数线性及非线性设计空间，以及连续与不连续设计空间。在Exploration组件中需要设置约束、目标标量。为了保证优化的效率，给设计变量设计了取值范围，如下表所示：
　　
　　整个优化过程如下表所示，在第99次迭代获得本次优化最优解，随后停止迭代。
　　
　　
　　优化前后应力云图及位移云图如图4至图7所示：
　　
　　优化前后模型对比，如下图所示：
　　
　　图9、图10、图11分别为位移、重量、应力的历史变化曲线:
　　
　　
　　
　　优化前后模型相关参数如下表所示：
　　

来源：FEAonline　有限元在线