Навчальна тема
Оптимізація форми
Shape optimization у FEM: design regions, mesh morphing, stress concentration, geometry constraints, mesh quality та verification optimized shape.
Shape optimization змінює геометричну форму boundary, але зберігає базову connectivity конструкції. Типовий приклад — зміна форми отвору, галтелі або зовнішнього контуру для зменшення stress concentration.
Design region
Потрібно визначити, які boundaries можна рухати, а які залишаються frozen через supports, interfaces або manufacturing requirements. Геометрію змінюють через parameters або mesh morphing.
Мета
Objective може бути зменшення peak stress, compliance або mass. Constraints можуть обмежувати volume, dimensions, displacement або manufacturing geometry.
Якість mesh
Shape changes можуть погіршувати element quality. Тому mesh morphing часто доповнюють remeshing або quality checks. Інакше optimizer може «покращувати» objective за рахунок numerical artifacts.
Після оптимізації нову форму потрібно перегенерувати в CAD або іншим стабільним geometric representation і повторно перевірити незалежним mesh.
Про цю тему
Shape optimization змінює форму boundaries без зміни topology. Важливі design region, geometric constraints, mesh quality та повторна FE-перевірка фінальної геометрії.