ANSYS命令流学习笔记7-多工况下的拓扑优化

!ANSYS命令流学习笔记7
!多工况下的拓扑优化
!学习重点：
!1、何为拓扑优化
!区分尺寸优化、形状优化、拓扑优化。

拓扑优化是形状优化的一种特殊形式。

网上资料和ansys help文件都有详细说明。

!2、单一工况载荷下的拓扑优化。

单一工况拓扑操作流程很简单，APDL命令也很简单。

Workbench也可以轻松实现。

!3、多工况下的拓扑优化。

需要apdl用到lswrite 命令。

目前不清楚如何完全由workbench 完成多工况的拓扑优化。

有可能在workbench中借助APDL命令来实现，按下不表，后期再做学习。

!案例如下：
!平面应力问题。

一个100*100的平面。

左边固定，分别承受两种工况载荷情况。

两种载荷并不是同时作用，所以要进行多工况下的拓扑优化分析。

首先，对只有向上作用力fy=100时，或者只有向下作用力fy = -100时进行topo分析，结果如下图
然后，对fy=100和fy=-100作为同一工况下加载，进行topo分析，结果如下图
然后，对多工况进行topo分析，结果如下图
上述结果可以证明，下列程序确实可以满足多工况的拓扑优化。

但是处理起来复杂模型，还是多有不便，所以如何将其应用到workbench，是下一次考虑的重点。

!APDL命令：
finish
/clear
/prep7 !进入前处理
et,1,plane82 !定义能进行topo分析的单元，将其编号为1，其他编号则不参与优化。

mp,ex,1,2e11
mp,prxy,1,0.3 !定义材料属性
rectng,0,100,0,100 !画个矩形面
esize,2,0
amesh,all !划分网格
nsel,s,loc,x,0
d,all,all !定义fix约束，第一个工况
nsel,s,loc,y,100
f,all,fy,-100 !施加节点力，第一个工况
allsel,all
lswrite,1 !写第一个工况文件
ddele,all
fdele,all !删除所有边界条件，以便于进行第二个工况的读写
nsel,s,loc,x,0
d,all,all ! 定义fix约束，第二个工况
nsel,s,loc,y,0
f,all,fy,100 !施加节点力，第二个工况
allsel,all
lswrite,2 !写第二个工况文件
finish
/solu
tocomp,mcomp,multiple,2 !两个工况的作用，定义目标函数名称为mcomp。

如果是单个工况，则是tocomp，**，sing，1
tovar,mcomp,obj !将mcomp定义为目标函数
tovar,volume,con,,50, !以体积减少50%为约束函数
todef,0.001 !收敛容差0.001
toloop,30,1 !拓扑进行最多30步
finish
/post1
plnsol,topo !显示优化结果
finish。