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1.问题描述 悬臂托架按如图7-64方式进行支撑和施加载荷(面载荷为5MPa)。根据功能要求，托架的外部尺寸不能变化。中心切除大小由D11、D12和D13控制。这些尺寸可以在一定范围内变化。 通过以下条件减小悬臂托架的体积： vonMises应力不得超过特定值； 大位移不得超过特定值； 固有频率应在260Hz到400Hz范围内，以避免与安装机械引起共振。 结构强度分析 快速入门 应用实践 优化设计 多场耦合 7.3 优化设计 7.3.1 优化快速入门 7.3.2 带孔板轻量化 7.3.3 托 架轻量化 “用最小的代价获得最大收益”。 7.3.1 快速入门 优化设计术语 2. 优化设计过程 （2）设计思想 “用最小的代价获得最大收益”。 （3）优化三要素 设计变量：即自变量。 约束条件：用来体现优化的边界条件。 目标函数：最终的优化目的。 （1）引例 选择杯子底面半径r和高度h，在表面积S不大于10000的条件下，使得容积V 最大。 数学模型： 设计变量: r和h 目标函数：Max V ＝π R 2 H 约束条件：S ＝2 π RH ＋2 π R 2 ≤10000 1. 优化设计术语 2. 优化设计步骤 开优化：右单击【运动算例1】【生成新设计算例】 选变量：右单击特征树中的【注解】【显示特征尺寸】；【变量】【添加参数】选择直径和高度，区间均为[40,70],步长取5. 添约束：【约束】【添加传感器】【类型：测量】【选圆柱外表面】【创建传感器】，设测量2 10000mm2. 定目标：【目标】【添加传感器】【类型：质量特性】【属性：体积】，并设为体积1为最大化。 做优化：【运行】，执行优化设计 看结果：h=d=45mm 7.3.2 带孔板轻量化 （1）问题描述 （2）数学模型 （3）应力计算 （4）优化设计 （1）问题描述 一个620 mm×380 mm×20mm的带孔矩形板，其中孔的直径为200mm，一端固定，另一段承受360kN的均布载荷，设计板宽，使最大应力小于200MPa时重量最轻。 （2）数学模型 数学模型： 设计变量: b 目标函数：Min m ＝f1(b) 约束条件：S ＝f2(b) ≤200 一个620 mm×380 mm×20mm的带孔矩形板，其中孔的直径为200mm，一端固定，另一段承受360kN的均布载荷，设计板宽，使最大应力小于200MPa时重量最轻。 （3）应力计算 1.打开零件：（带孔板轻量化-模型.SLDPRT） 2.启动Simulation工具 3.新建静应力算例“应力计算” 4.赋材料：碳钢板 5.添约束：固定左面 6.加载荷：右面拉力360000N 7.做仿真：运行分析 （4）优化设计 1.新建优化设计：右单击【运动算例1】【生成新设计算例】 2.选变量：【添加设计变量】名称为B单击模型宽度尺寸380380~450，步长10 3.添约束：【添加约束】Simulaton数据，应力，Mpa小于，200 4.定目标：【添加目标】质量属性，质量 5.做优化：【运行】 6.提精度：B=395~400，步长取1mm 7.3.3 托 架轻量化 1.问题描述 2.约束条件求解 3.定义设计变量 4.设定三要素 5.观察优化结果