优化分析结果解读--hypermesh OSSmooth功能介绍

文摘   2024-12-18 08:03   重庆  

前面发布了形貌优化的结果解读的文章后,就有小伙伴在后台咨询ossmooth功能希望全面了解,再加上在项目中,有同事对于功能的掌握不熟练,遂写下这篇文章。将全面介绍HyperMesh的OS Smooth功能。

这里先将帮助文档的链接贴上。

https://2021.help.altair.com/2021/hwsolvers/os/topics/solvers/os/ossmooth_design_interpretation_r.htm

一、介绍

OS Smooth是HyperMesh中一个半自动化的设计解释软件,它可以帮助我们从结构优化中恢复修改后的几何形状,以便在设计流程和有限元分析(FEA)中进一步使用。OSSmooth嵌入在HyperMesh中,可以用于以下方式:

  • 用于几何的OS Smooth;

  • FEA拓扑优化重分析和FEA形貌优化重分析;

  • 复合材料解读。

OSSmooth(用于几何方面)有多种用途,可用于以下方面:
  • 解读拓扑优化结果,创建指定密度阈值边界面。

  • 解读形貌优化结果,在设计表面创建加强筋或下陷(凹坑)等特征,配合autobeam使用。

  • 恢复并光顺形状优化后产生的几何形状。

  • 通过合并较小的face来实现给定的三角形face数据量减少。

  • 对以三角面片形式给出的face数据进行光顺处理。

对于有限元分析拓扑重分析和有限元分析形貌重分析,OSSmooth 可用于:
  • 为多个设计组件保留组件边界。

  • 可选择在非设计空间周围有人为添加单元的情况下恢复几何形状。

  • 按属性进行四面体网格操作。

  • 在几何恢复时保留边界条件,以便能够快速进行重分析。


二、需要的文件

在开始使用OS Smooth解读拓扑优化结果之前,我们需要以下文件:

• 参数文件(.oss):运行OS Smooth所需的参数文件,由HyperMesh中的OS Smooth面板生成,或者可以通过文本编辑器手动生成。OptiStruct在优化运行完成后会自动导出带有默认设置的OS Smooth参数文件,文件名前缀通常与优化运行的前缀相同。

• 输入文件(.fem):OptiStruct运行的输入文件。

• 形状文件(.sh):包含拓扑优化的单元密度信息的文件,通常在拓扑优化运行结束时输出。

• 网格文件(.grid):包含拓扑或形状优化后的网格点位置的文件,通常在拓扑或形状优化运行结束时输出。

通过文件的解释很容易看出,通过fem+sh文件用于处理拓扑优化结果;通过fem+grid文件用于处理形貌优化结果。通常选择fem文件会自动选择对应的结果文件,如果没有自动选择,就手动选择。

注意:OSSmooth目前不识别OptiStruct长格式的输入数据。

三、不同选项控制

OSSmooth提供了多种选项来控制结果的解读,包括:

• autobead:通过自动几何创建改进形貌优化恢复的几何,可以指定阈值与层数。

• isosurface:从拓扑优化中生成指定阈值表面,应用自动几何创建。并提供了“connection detect”和“draw recovery”选项来识别几何实体之间的连接关系,可以帮助把模型恢复到一个更易于理解、更符合实际工程应用,应用加工的几何形态。

四、不同的选项会对结果产生不同的影响:

• 直接导入优化结果:可以直接导入可以分析的优化结果,例如通过isosurface选项创建的iso-density边界表面。

• 将优化后的模型导入为几何:通过OSSmooth的几何恢复功能,可以将优化后的模型导入为几何,以便在设计流程中使用。

• FEA拓扑和FEA形貌重分析:用于生成带有边界条件的优化模型,以便进行FEA重分析。

通过这些选项,OS Smooth能够提供灵活的控制,以满足不同的设计和分析需求。

五、参数文件(.oss) 案例

Parameter

Description

input_file  example

以 “example” 作为输入文件的根名称,这样 OSSmooth 将会查找 “example.fem”、“example.grid” 以及 “example.sh” 这些文件。

output_file example.stl

最终的输出结果将是 “example.stl” 文件。

output_code 3

输出将是stereolithography格式

Autobead 1 0.3  1

形貌结果将使用自动生成加强筋功能进行解读,阈值设为 30%,以创建单一深度的加强筋。

Isosurface 1 3  0.3

拓扑结果将通过创建密度值为 30% 的等密度边界面,并使用拉普拉斯平滑方法进行平滑处理来解读。

laplacian_smoothing  10 30 1

拉普拉斯平滑将运行 10 次迭代,考虑特征角度为 30 度,并将边界包含在平滑范围内。

Remesh 1

恢复后的几何形状的两排单元将被重新划分网格,以尝试使网格过渡更加平滑。

TodayCAEer
花有重开日,人再无少年
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