关于优化结果的解读

hitsummer

最近学用os做优化，有些问题不清楚。用个例子来具体说说我的困惑吧，模型选用教程中熟悉的例子。

问题描述：

1、黄色区域为非设计区域，蓝色为设计区域；三个孔位处完全约束；

2、优化后设计区域体积分数为原设计区域的50%；

3、目标是最大一阶频率。

结果：

共迭代22步，密度阈值图如下所示。

对于这个结果该怎么判读？

1、密度阈值越大越要考虑保留材料，但是调整密度阈值增大到接近1时，设计区域根本无法连成一体，更不用说传力了。

优化的结果不应该是保留最有效传力路径的材料，也就是密度阈值为1的材料么，我这优化后密度阈值为1的部分各自孤立，显然不符合实际嘛。

2、针对本例的最大一阶固有频率的拓扑优化，我的优化约束是优化后的设计区域体积分数最大是原来优化区域的50%，那怎么根据密度阈值判断哪些是应该去除的70%，是不是密度阈值为1的部分就是约束条件中规定的最多保留的50%？

谢谢各位，可能我的问题很初级~~~~~

shangwenxiulv

你将密度阀值调整到接近1的时候，这时候窗口显示的是单元密度阀值小于1的材料去除后的模型

hitsummer

shangwenxiulv 发表于 2016-1-8 10:36
你将密度阀值调整到接近1的时候，这时候窗口显示的是单元密度阀值小于1的材料去除后的模型 ...

是这样，可是我即使调整密度阈值为0.1，也无法构成有效传力路径。

715211229

1、optistruct拓扑优化采用变密度方法，最终结果各单元权重在0~1之间变化，也就是说所有的单元在计算中都不会消失，但是对结果的贡献在0~1之间变化，趋近于0表示无关紧要；
2、设置优化体积分数为50%，hyperview里选择阈值为0时看到的结果即为原体积50%的结果；阈值为0.7则显示密度大于0.7的单元，此时，显示的单元总和其实已经是小于原体积的50%了；
3、因为密度是从0~1之间连续变化，所以不可避免存在0.2、0.8这种中间密度的单元，所以最终结果的阈值选择是通过手动调节阈值，自己判断的，可能是0.3，有可能是0.5，总之有个较为连贯的图形即可；
4、拓扑优化只是给出了一个给定输入情况下的有效传力路径的概况，现有的算法还没法一步到位给出最终的结果，都是需要自己调整阈值，然后根据计算结果趋势和实际加工的方便，自己再重新CAD的。除非是特别简单的结果，不然，都需要人自己判断的。

hitsummer

715211229 发表于 2016-1-10 17:22
1、optistruct拓扑优化采用变密度方法，最终结果各单元权重在0~1之间变化，也就是说所有的单元在计算中都不 ...

首先，谢谢您详尽的回复！还有疑问，拓扑优化采取的变密度方法会使各个单元的密度发生变化，所有的单元都不会消失，这样的话如何表征体积的变化？比如我对体积的约束是50%，正如第二条所言，密度阈值为0时的结果已经是原体积的50%了，这个结果首先从包络尺寸上完全看不出，怎么理解？谢谢~~~~

715211229

通过调节阈值，过滤出一个较为合理的形状。思路如此，但能不能出来一个好的形状，取决于优化设置的好坏了，一般工况复杂一点，出来的结构细节会比较多。一个模型一个情况，没法准确说。

hxz19831212

1、“积分数最大是原来优化区域的50%”是优化约束的一个条件，当满足条件后优化结束，在OUT文件中可以查看各个约束条件满足程度；
2、密度阀值是后处理结果，和“积分数最大是原来优化区域的50%”约束无关；
3、针对不连续情况可以将单元尺寸改小，调整体积白分量为0.2  0.3  0.5作对比，查看优化结果路径

amazonhuang

回覆5樓關於體積的問題.單元確實不會消失,
因此這邊體積50%約束是透過單元密度*單元體積的加總總體積來做約束。
也就是一個"虛擬"體積的概念

hitsummer

amazonhuang 发表于 2016-8-29 11:17
回覆5樓關於體積的問題.單元確實不會消失,
因此這邊體積50%約束是透過單元密度*單元體積的加總總體積來做約 ...

有点理解了，就是单元体积是一定的，不变，但是，单元的密度阈值是在变化

dsw01007

有本专门的教材讲这个！这是书上的实例

1466724042

看到你们的讨论，我也懂了

hitsummer

1466724042 发表于 2016-10-23 15:25
看到你们的讨论，我也懂了

多交流，我也是困惑好久

Temb

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