算例1.pdf
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TOSCA Structure仿真优化内部培训资料.全书共10个章节，内容包括“概述”、“TOSCA Structure结构优化理论知识”、“基于控制算法的TOSCA Structure拓扑优化实例”、“基于敏度算法的TOSCA Structure拓扑优化实例”、“TOSCA Structure形状优化实例”和“TOSCA Structure加强筋优化实例”。书中采用经典的20多个实例操作，采用step by step的方式，详细介绍了TOSCA Structure软件使用方法和理论知识，针对具体的工程问题也有指导意义。软件操作同样对Ansys和Abaqus等具有参考价值。
预购者请联系longkai1978@163.com。
节选段落一：
3 基于控制算法的 TOSCA Structure 拓扑优化实例
3.1 长悬臂梁拓扑优化设计
如图 3.1 所示的长悬臂梁结构，结构尺寸为 87×29×1，弹性模量 210，泊松比 0.3，
集中载荷垂直向上作用于右下角两节点处，左边界节点水平方向固定支撑，左下角点
垂直方向固定支撑。在 MSC.Patran 中采用平面单元离散为矩形单元。拓扑优化模型
以刚度最大化为目标，45%体积比约束。考虑到加工因素，外层单元在优化迭代中不
变，即仅内层结构的单元密度在优化迭代过程中可变。节选段落二：
本书中的所有算例将以自动向导方式为主，
同时结合手动命令的方式建立优化模型。
在 TOSCA Structure.gui 下点击 File 菜单下的 TOSCA.wizard，进入向导标准步骤
下的优化模型设置。
步骤 1－优化类型。优化类型包括拓扑优化(Topology optimization)、形状优化
(Shape optimization)和加强筋优化(Bead optimization)三类。本算例选择拓扑优化类型。
图 3.2 步骤 1－优化类型
步骤 2－模型信息。主要内容为有限元模型输入文件信息和其它模型信息。节选段落三：
本算例选择刚度最大化为目标，体积比
约束为 45.0%。
图 3.5 步骤 4－优化任务
步骤 5－冻结区域。主要内容为定义冻结区域即非参与优化区域。本算例勾选
Define a Frozen Area 选项，选择 create new Element Group，设置组名 Name of group
为 FROZEN_ELEMENT，在 Nastran Set 中输入 1-109, 218-3815:109, 3816-3924，为了
方便操作，可将配套光盘中的 airbeam 目录下的 frozen_elements.txt 中的内容拷贝到空
白框中。
3 基于控制算法的 TOSCA Structure 拓扑优化实例
3.1 长悬臂梁拓扑优化设计
如图 3.1 所示的长悬臂梁结构，结构尺寸为 87×29×1，弹性模量 210，泊松比 0.3，
集中载荷垂直向上作用于右下角两节点处，左边界节点水平方向固定支撑，左下角点
垂直方向固定支撑。在 MSC.Patran 中采用平面单元离散为矩形单元。拓扑优化模型
以刚度最大化为目标，45%体积比约束。考虑到加工因素，外层单元在优化迭代中不
变，即仅内层结构的单元密度在优化迭代过程中可变。节选段落二：
本书中的所有算例将以自动向导方式为主，
同时结合手动命令的方式建立优化模型。
在 TOSCA Structure.gui 下点击 File 菜单下的 TOSCA.wizard，进入向导标准步骤
下的优化模型设置。
步骤 1－优化类型。优化类型包括拓扑优化(Topology optimization)、形状优化
(Shape optimization)和加强筋优化(Bead optimization)三类。本算例选择拓扑优化类型。
图 3.2 步骤 1－优化类型
步骤 2－模型信息。主要内容为有限元模型输入文件信息和其它模型信息。节选段落三：
本算例选择刚度最大化为目标，体积比
约束为 45.0%。
图 3.5 步骤 4－优化任务
步骤 5－冻结区域。主要内容为定义冻结区域即非参与优化区域。本算例勾选
Define a Frozen Area 选项，选择 create new Element Group，设置组名 Name of group
为 FROZEN_ELEMENT，在 Nastran Set 中输入 1-109, 218-3815:109, 3816-3924，为了
方便操作，可将配套光盘中的 airbeam 目录下的 frozen_elements.txt 中的内容拷贝到空
白框中。
