【ANSYS】Ansys拓扑优化包含哪些功能模块？-2022


软件名称Ansys软件版本2022R1+
软件模块结构拓扑优化错误代码无错误代码
工程师 编写日期2022
操作系统名称及版本Windows 10+其他说明无
问题描述请问Ansys拓扑优化包含哪些功能模块？
解决方案结构拓扑优化包括如下功能模块：

Mechanical Enterprise拓扑优化和轻量化设计：在保证结构刚度和承载能力的条件下优化结构材料分布，实现轻量化设计。包含晶格生成及优化。拓扑优化输出STL文件格式与增材制造实现数据通讯。
SpaceClaim：CAD几何造型和结构设计模块。允许用户基于任意三维CAD模型开展工作，或者在STL文件基础上基于三角面片模型进行操作，从而可以在3D模型或者拓扑优化的基础上进行模型清理、修复、三维造型以及其它建模操作。
AM process simulator (ACT)：可使用标准六面体网格快速验证构件增材过程的热及热应力，并提供热处理分析。也可使用分层四面体网格进行高保真的热变形分析。
Additive Print：快速增材制造工艺过程仿真，面向设计人员和3D打印操作人员，预测部件形状、变形和应力，自动生成最佳支撑结构和变形补偿STL文件，保证打印精度，避免打印失败。
Additive Science：基于工艺仿真的材料和最优打印机参数研究，面向增材工艺专家、科研人员或者设备研发者，进行材料性能、微观结构、设备优化设计等更深入的研究。
ANSYS 拓扑优化：
固体各向同性材料惩罚模型 （SIMP：Solid Isotropic Material with Penalization）是拓扑优化问题中常用的密度-刚度插值模型。该模型假设材料密度在单元内为常数并以此为设计变量，材料特性用单元密度的指数函数来模拟，以简便计算，提高效率为目的。这种方法思路清晰，程序设计流程简单，也比较容易与现有商业有限元软件进行集成，因此现有的所有商业软件中的拓扑优化功能都是基于变密度方法来实现的。但是ANSYS Additive Suite 2019R1产品中，除了原有的SIMP算法，新增了近10年发展的Lever Set算法（水平集法）。相对于变密度法的优势是，水平集方法能够获得显式清晰的拓扑边界，由于变密度法所得结果所具有的模糊边界，同时减少后续光顺造型的工作，设计可以用于直接打印。
同时ANSYS拓扑具备面向增材制造的拓扑优化结果精细化设计，比如考虑增材加工对悬垂角度的要求，确保拓扑结果更适应于增材支撑添加的考虑。