『安世亚太官方』安世亚太带您走进3D打印时代：增材制造的先进设计案例与完整流程( 三 ) ：安世亚太带您走进3D打印时代：增材制

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图片：拓扑优化到参数优化，来源安世中德
优化分析基于专业的参数优化工具进行，目前主流的参数优化软件有ANSYSoptiSLang、iSight、ModelCenter等。以ANSYSoptiSLang为例， optiSLang可与众多主流的CAE求解器集成进行优化设计，并集成在ANSYSWorkbench环境中，无缝调用ANSYS求解器（以及点阵分析工具）完成响应（如重量、应力、刚度、固有频率等）计算，并应用先进的优化搜索算法寻找满足优化目标和优化约束的最佳设计变量，最终获取满足性能要求的最佳设计方案。

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ANSYSoptiSLang集成ANSYSWorkbench参数优化流程示意，来源安世中德
拓扑优化与参数优化联合应用实例
铝合金振动台动圈骨架的工作状态为振动环境，设计要求一阶共振频率尽可能高，同时满足其他性能指标要求（包括强度、Q值、横向振动、台面均匀度等）。其原始设计工作频率偏低，不能达到预期，希望通过优化设计来提升性能，优化目标是：

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-质量不增加。
-竖向一阶共振频率尽量提升。
-其余性能指标与原设计相当于或优于原设计（强度、Q值、横向振动、台面振动均匀度）。
振动台动圈骨架优化设计的优化过程分为三个步骤：
Step1拓扑形貌优化：以Z向刚度最大为目标搜索重量最小的材料分布。

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（1）拓扑优化（2）参数化建模
Step2参数化建模：基于拓扑优化的结果建立参数化CAD模型。
（3）参数优化
Step3参数优化：以质量不增加和Z向一阶共振频率最大化为目标进行优化。
（4）优化结果
最终优化结果在质量降低1.3kg的情况下频率提升270Hz ，其他性能指标也全面提升。
【『安世亚太官方』安世亚太带您走进3D打印时代：增材制造的先进设计案例与完整流程】寇晓东，清华大学水工结构专业本科、硕士、博士，日本京都大学土木工程专业博士后，多年来一直从事数值计算方法的研究与工程应用实践， CAE领域20余年研究与应用经验。曾任清华大学讲师，美国ANSYS公司北京办事处高级应用工程师，现为安世中德咨询有限公司高级咨询专家，专业从事基于有限元技术的工程仿真咨询、增材先进设计服务。