Оптимізація конструкцій

Оптимізація конструкцій поєднує МСЕ з алгоритмом пошуку design variables, які покращують заданий objective при виконанні constraints. На кожній ітерації FE-model оцінює response конструкції, а optimizer змінює design і запускає новий розрахунок.

Три рівні зміни конструкції

Параметрична оптимізація змінює кілька числових параметрів — товщину, висоту перерізу, радіус, material parameter. Shape optimization змінює форму boundaries при збереженні базової topology. Topology optimization вирішує, де всередині design domain матеріал потрібен, а де його можна прибрати.

Objective та constraints

Objective може бути mass, compliance, displacement, frequency або інша quantity. Constraints обмежують stress, displacement, eigenfrequency, geometry, manufacturing або інші умови. Без коректних constraints математичний optimum може бути непридатним для реального виробництва.

Після оптимізації

Оптимізований design потрібно повторно перевірити незалежним FE-analysis на достатній mesh, із реальними material/contact assumptions та всіма load cases. Для topology optimization зазвичай потрібні CAD reconstruction, smoothing, manufacturing interpretation і verification уже кінцевої геометрії.