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HyperMesh车架拓扑优化
2019-09-18 06:25:19· 来源：华南理工大学方程式赛车队
了解了HyperMesh软件简介和学习了软件中车架管径优化的相关知识，相信大家对HyperMesh这个软件有了一定的认识，那今天，让我们来学习另外一个知识HyperMesh的车
了解了HyperMesh软件简介和学习了软件中车架管径优化的相关知识，相信大家对HyperMesh这个软件有了一定的认识，那今天，让我们来学习另外一个知识——HyperMesh的车架拓扑优化。
大家第一次听到拓扑优化，肯定会提出几个问题：什么是拓扑优化？拓扑优化可以干什么？怎么实现拓扑优化？
拓扑优化，实际上就是均匀分布材料的空间域在一定的负载和约束条件下，通过数学方法计算得到材料的最佳分布方案。
现在就让我们看看怎么用HyperMesh实现车架拓扑优化吧！
首先，我们打开hypermesh，选择optistruct求解器。
导入模型之后，我们要做的事情就是模型的处理。将自由边转换成共享边，使用下面的工具。
进入面板后会发现有些边是红色，有些是绿色。红色的表示自由边，绿色的表示共享边，我们要做的将模型面与面相交的边变成共享边，否则对之后网格划分的连接性会有影响。
处理完之后就如下图那样了（还有一些自由边，但是那不影响网格划分）
接下来就要划分网格：
在此设置的网格尺寸是8
接下来定义刚性单元：（把悬架看做是刚体）
其中要注意主从点的选择，如上图，1箭头指的是主点，2指的从点，从点能有多个，主点只能是一个。在选择上端点为主点。
进行拓扑优化的过程大致有：定义材料属性，施加载荷以及边界条件，定义工况，响应以及目标函数。
1.定义材料：（注意坐标轴附近的红色箭头）
参数的设置如下图（仅供参考）
2.定义属性：
这里设置壳单元厚度为20
3.定义两个载荷集：（注意红色箭头）
命名看自己喜好，在此定义了force和spc两个载荷集。
4.施加力和约束：
此时要特别注意右下角的箭头，这里显示spc，说明你施加的载荷会存储在spc这个集里，当施加力时，就要更改这里，改为force载荷集。
在此约束了后悬的六个自由度，在前悬施加了反向1000N的力
5.定义工况：
spc选择spc载荷集，load选择force载荷集
6.定义响应，边界条件，目标函数：
在此定义了质量分数（massfrac）以及加权应变能（weighted comp）两个响应
定义边界条件：（这里的设置表示质量不超过总质量的百分之30）
定义目标函数：（表示加权应变能最小，柔度最小，刚度最大）
7.定义设计变量：
8.给component赋予属性：（右击Fill,点击Assign）
完成以上步骤后就可以求解了。
以下是优化的结果：
小编
这次车身车架组关于HyperMesh车架拓扑优化的讲解到这里就已经结束了，相信大家对于HyperMesh这个软件已经更加熟悉并且掌握了关于车架拓扑优化的相关操作。我们在下期还会推出车身车架组干货汇总第三期：轻量化车身——碳纤维夹芯结构篇。 
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