结构拓扑优化：FEA的相反

大多数大型CAE供应商都是模拟民主化的热心支持者。事实上，在谷歌上搜索这个词会得到大量的结果，并且表明每个CAE供应商对于民主化所涉及的内容似乎有完全不同的想法。

虽然每个人似乎都同意民主化涉及使模拟更具可用（特别是设计师），并且在开发过程中更早地使用，并且他们不一定就许多细节达成一致。

我所看到的问题是，要让这个民主化的想法发挥作用，有一些基本的要求:首先，你需要提供设计师真正需要的东西;其次，你需要提供一些设计师能够真正获得良好结果的内容;第三，你需要提供一些能够帮助设计师更好地完成工作的内容。

冒着听起来愤世嫉俗的风险，让我举一些没有像供应商希望的那样工作的例子。我将从CFD的例子开始。首先，许多设计师不需要CFD。其次，许多设计师不知道他们是否能通过CFD获得良好的结果。第三，许多设计师并不认为CFD是他们的工作——他们认为CFD是分析师的工作。FEA的情况要好一些，因为能够在设计零件的同时进行线性静态分析对设计师来说非常有帮助。尽管如此，大多数设计师仍在努力找出边界条件，并确定某个部分是否需要线性或非线性分析(但众所周知，分析人员也在努力解决这些问题)。

虽然我非常喜欢在产品开发过程中提升模拟，但我不认为今天的CFD或FEA程序可能是用于预先模拟的杀手级应用程序。相反，我认为结构拓扑优化可能是关键。要是有更多的人知道它是什么就好了。

理解拓扑优化的最佳方法是将其与FEA进行比较。使用FEA，您可以定义零件的形状，添加负载和约束，然后运行模拟，看看你是否右边的形状。通过拓扑优化，您定义了负载和约束，指定零件必须适合的空间，然后，当您运行模拟时，该软件将告诉您该部件应该是什么形状，以满足最小权重或最大值等限制刚性。它与FEA相反。

激发SolidThinking.

SolidThinking Invire
Altair先驱拓扑优化在其高端OptBistruct产品中。它是一种令人印象深刻的工具，设计了专业分析师需要的灵活性和力量。它经常用于工业，如航空航天和汽车，有效的结构很重要。

2008年，Altair获得了Cad Software的工业设计师CAD软件开发商的SolidThinking。通过将OptiSruct的拓扑优化功能与SolidThinking的建模功能相结合，Altair能够创建SolidThinking Inspire，该专用拓扑优化工具，在项目的概念设计阶段，可以由设计工程师使用的设计工程师使用构建精密CAD型号。

使solidThinking Inspire成为一个特别好的工具的原因之一是它没有包含太多的CAD。它包括足够的几何建模来定义您可能想要创建的任何部分的设计空间。因此，该软件对那些不是CAD专家的人来说是可用的，只需要很少的培训。它允许快速和简单地探索设计概念。虽然用户确实需要理解应用荷载和约束的基本工程概念(包括刚度和重量目标)，但他们不需要了解任何关于啮合或其他fea相关的主题。

SolidThinking Inspire中的解决过程是快速透明的。它变化了模型中材料的密度，从未携带负载的区域中移除它。由此产生的模型看起来像有机的东西之间的交叉，以及已经被侵蚀或生锈的东西。但是，像形状一样奇数可能首先看起来，它们是非常稳定的。它们可以导入到任何CAD系统中，并用作可以构建结构良好的（和更有吸引力）本地CAD文件的形式。

SolidThinking Inspire提供了首次右的CAD准备设计，可在消除重新设计时满足性能要求。传统的CAE仿真可用于验证设计，并且Altair OptiStruct可用于进一步优化。

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