尺寸优化

与形状优化类似，当部件的总体布局固定，并且只允许通过更改选定区域中的壳体厚度进行微小更改时，可在设计流程的最后使用尺寸优化。尺寸优化从需要轻微改进的有限元型开始，或者从拓扑优化生成的有限元模型开始。优化?？槭褂没谝贫ソ叻椒ǖ耐ㄓ盟惴ɡ唇饩龉婺Ｓ呕侍?，该方法在Svanberg(1985)中进行了描述。

通常情况下，尺寸优化的目标是最大限度地提高组件的刚度，同时满足重量目标。

每个优化类型的可用设计响应中的表列出了用于调整优化大小的可用设计响应，并说明哪些设计响应可以用作目标和/或约束。此外，您还可以套用冻结所选区域的几何限制，以及套用杆件大小和对称限制。您还可以提供壳单元厚度的上限和下限，并将区域分组为具有相同壳厚度的"簇”。您可以使用可视化模块查看尺寸优化后的壳体厚度变化。

在换档控制保持架的尺寸优化中提供了一个使用尺寸优化的例子。该示例包含一个Python脚本，您可以从Abaqus/CAE运行该脚本来创建模型并配置优化。

将聚类应用于大小调整优化

配置大小优化时，可以指定所选区域应包含厚度相等的壳元素的"簇"。您可以使用群集在要优化的钣金结构中生成强化肋或环，或者在等厚度区域之间定义边界。群集区域可在制造过程中使用恒定厚度的板材进行再现;例如，通过焊接和冲压单个钣金结构形成的车辆“白车身”。为了实现最大的设计灵活性，您应该首先优化结构而不指定聚类，并使用初始设计来决定在最终优化中对哪些区域进行聚类。

图4显示了使用"自由"尺寸优化进行优化的金属板臂，允许在设计区域中修改厚度，而不考虑相自由优化生邻壳单元的厚度。图5显示了在设计区域中具有等厚度壳单元的群集环的相同型。成的零件比聚类优化生成的零件刚度更大，但自由优化生成的零件不适于制造。

珠优化

筋条优化在壳体结构中添加加强筋条以增加转动惯量，从而导致更大的刚度或更高的本征频率。由此产生的珠易于在钣金冲压工艺中再现，并且不增加成品的质量和成本。

图6显示了一个板的von Mises应力，该板的边缘是固定的，中心有一个压力载荷。左边的图片显示的是最初的配置。右边的图片显示了基于条件的

筋条优化引入了圆形加劲筋条，显著降低了板中心的应力。

一个珠子优化的目标是最大限度地提高刚度的一个组成部分，或尽量减少关键节通常情况下点的位移。焊道优化并不总能改善机械性能。要使设计问题适合于胎圈优化，下列条件应成立：

设计区域应承受弯曲或弯曲模式，以及

l设计区域不应处于主要的膜应力状态。在这种情况下添加一个珠子可以使结构更柔软。

l文中给出了一个在中厚板焊道优化中使用焊道优化的实例。该示例包含一个Python脚本，您可以从Abaqus/CAE运行该脚本来创建模型并配置优化。

将网格平滑应用于基于状态的胎圈优化

在磁珠优化过程中，优化?？樵诳欠ㄏ叻较蛏弦贫堑ピ慕诘?。为了在基于条件的筋优化过程中保持壳单元的质量，优化?？榭梢远陨杓魄蛴τ猛衿交韵拗平诘愕奈灰?。提出了网格平滑的两种形式--节点平滑和单元平滑。节点平滑通过限制节点在设计区域和模型其余部分之间的边界处的位移，或者在有效设计变量约束约束节点位移的地方限制节点的位移来防止大位移。元素平滑可防止节点在形成珠子的高曲率区域重叠。在开始焊道优化之前，您必须有一个高质量的有限元网格，特别是在您希望形成焊道的区域。

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