结构优化仿真实战课程（参数化设计方向）培训课程-曙海培训

结构优化仿真实战课程（参数化设计方向）培训大纲

• 培训对象： 结构设计工程师、CAE优化分析人员、追求轻量化/高性能设计的研发人员。

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• 培训目标：

  1. 掌握结构优化设计基本理论（尺寸/形状/拓扑优化）与软件操作流程。

  2. 精通参数化建模、多目标优化及优化结果工程化解读技术。

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• 培训内容：

  1. 结构优化概述： 优化设计三要素（设计变量/约束条件/目标函数），优化类型（尺寸/形状/拓扑/形貌/自由尺寸），优化算法分类（梯度/直接/元启发式）。

  2. 参数化建模技术（SpaceClaim/DesignModeler）： 几何参数定义（尺寸/厚度/孔位），参数关联与表达式，参数管理，CAD-CAE参数双向传递。

  3. Workbench参数管理： 输入/输出参数定义，参数集管理，参数相关性分析，设计点（Design Points）生成与更新。

  4. 响应面（Response Surface）构建： 试验设计（DOE）方法（中心复合/拉丁超立方/最优空间），响应面拟合（标准二阶/Kriging/神经网络），响应面精度验证。

  5. 直接优化（Goal Driven Optimization）： 多目标优化算法（MOGA/筛选/混合算法），帕累托前沿（Pareto Front），权衡曲线分析，候选点筛选与验证。

  6. 尺寸优化（Size Optimization）： 板厚/梁截面/弹簧刚度等参数优化，灵敏度分析，参数主效应与交互作用，优化结果工程化处理（圆整/标准化）。

  7. 形状优化（Shape Optimization）： 基于节点坐标的形状变量定义，网格变形技术，形状灵敏度分析，减重孔/过渡圆角形状优化。

  8. 拓扑优化（Topology Optimization）： 密度法/变密度法原理，优化区域与非优化区域定义，制造约束（拔模方向/对称/最小成员尺寸），优化结果重构（STL转CAD）。

  9. 形貌优化（Topography Optimization）： 薄壁结构加强筋布局优化，起筋角度/高度/宽度参数，抑制屈曲/提升刚度设计。

  10. 多学科优化（MDO）： 流-固耦合优化（流道形状/结构刚度），热-结构耦合优化（散热与强度权衡），多物理场优化流程。

  11. 优化结果后处理与验证： 优化历程曲线（目标函数收敛图），最优解验证分析，优化前后性能对比，敏感性分析报告生成。

  12. 综合实战项目： "某航空支架轻量化多目标优化设计"——包含参数化建模、尺寸/拓扑联合优化、刚度/频率/质量多目标权衡、制造约束施加、优化结果重构及最终方案验证。