為了使結(jié)果更加準(zhǔn)確，在需要優(yōu)化的區(qū)域設(shè)置一層殼單元，如圖11所示。

　　優(yōu)化過程描述為：無約束的自由形狀優(yōu)化

　　◎優(yōu)化目標(biāo)：最小化單元應(yīng)變能(受扭矩影響);

　　◎優(yōu)化變量：節(jié)點(diǎn)的線性擾動和二次擾動產(chǎn)生的擾動矢量;

　　優(yōu)化結(jié)果如圖12所示。

　　4.結(jié)果對比

　　根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，作出新襯套與原襯套對比(見圖13)，結(jié)果對比如圖14所示。通過對比可知，結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，斷裂位置應(yīng)力值減小了41.6%。

　　四、總結(jié)和展望

　　本文主要介紹了拓?fù)鋬?yōu)化、形貌優(yōu)化以及自由形狀優(yōu)化功能在結(jié)構(gòu)改進(jìn)中的應(yīng)用。

　　傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計流程是一個人工反復(fù)設(shè)計的過程。工程師借助CAD工具進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計，接著提交工廠進(jìn)行加工制造，然后對產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如果產(chǎn)品不能滿足要求或出現(xiàn)質(zhì)量問題，就要對產(chǎn)品進(jìn)行修改。

　　隨著CAE技術(shù)的發(fā)展，在初步設(shè)計階段，就需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，對于不滿足設(shè)計要求的產(chǎn)品需要設(shè)計人員進(jìn)行修改。而結(jié)構(gòu)優(yōu)化無疑應(yīng)是產(chǎn)品設(shè)計的重要一步。先對產(chǎn)品進(jìn)行概念優(yōu)化設(shè)計，然后提交設(shè)計人員進(jìn)行CAD設(shè)計，通過CAE虛擬實(shí)驗(yàn)檢查設(shè)計的產(chǎn)品是否符合要求，如果不符合要求，再對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化，直到滿足CAE虛擬實(shí)驗(yàn)。完成這些后，再將產(chǎn)品提交制造。今后可以想象結(jié)構(gòu)優(yōu)化的用途會有更廣闊的空間。