ANSYS Mechanical拓扑优化：工业产品结构设计新利器

"ANSYS Mechanical是一款强大的工程仿真软件，其在最新的版本中引入了拓扑优化的新功能，旨在帮助工业产品结构设计实现更高效、轻量化和成本优化的设计。该功能在ANSYS WORKBENCH平台上集成，提供了一种直观且参数化的优化设计工具，使工程师能够在满足性能要求的同时，减少材料使用并提升产品的生命周期性能。" 在详细说明中，我们可以看到，ANSYS Mechanical的拓扑优化新功能主要针对结构领域，能够与Static Structural或Modal分析模块连接，允许用户定义优化目标和约束条件。这些目标可能包括最大刚度、固有频率、最小质量和体积等，而约束则可以是质量、体积、应力、位移等。通过这种优化，设计者能够获得更轻、更强的结构，同时降低生产成本。 新系统的工作流程涵盖了从建立静态结构或模态分析，到拓扑优化，再到设计验证的全过程。优化后的模型可以直接在SpaceClaim中编辑，以便进一步细化和准备用于3D打印。这一过程显著提高了设计效率，尤其是在增材制造中，它可以轻松处理复杂的几何形状，减少零件数量，减少材料浪费，并增强耐用性。 例如，GE航空新材料喷嘴的设计就受益于这种优化，其重量减轻了25%，寿命提升了5倍，设计和生产效率提高了20倍，而且成本更低。这凸显了仿真实现增材制造潜力的重要性，因为通过拓扑优化，设计师能够确保设计不仅在理论上最优，而且在实际制造和使用中也能表现出色。 在R18.0版本中，ANSYS引入了基于物理的设计优化技术，提供了一套全面的拓扑优化系统，支持线性静态结构分析、稳态分析、线性绑定接触以及多种优化目标和约束。该系统还允许用户检查和验证优化后的模型，确保其符合设计和制造的要求。 ANSYS Mechanical的拓扑优化新功能为工业产品结构设计带来了革命性的变化，它简化了设计流程，增强了设计创新，同时也提升了产品的性能和制造效率。通过结合仿真和增材制造的优势，工程师现在能够设计出更加先进、经济且具有竞争力的产品。