自雕活塞 — 生成式设计
生成式设计 · 约2020年
ZH
自雕活塞 — 生成式设计
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操作
讲解正在展示其预先计算好的演示运行。操作任一控件都会从当前显示的迭代继续优化。
“单步”会计算一次优化器迭代:一次完整的有限元求解,可能需要数十秒。“重置”会从均匀密度场开始新的一次运行并清空历史;目标体积予以保留。
目标值将从下一次迭代开始生效。目标值越低,去除的材料越多,零件刚度也越低;峰值应力警告阈值仅为示意。
检查
拖动滑块:实体块 → 俳生体。拖动以回放结构演化过程。
工作原理
拓扑优化在所有应力较低的区域去除材料,只保留承载骨架——这正是生产3D打印仿生活塞的过程。见证金属的进化。
| SIMP 步骤 | 机器学习类比 |
|---|---|
| 密度 x[e] | 权重 |
| FEA 应力求解 | 前向传播 |
| 灵敏度 dc/dx | 梯度 / 反向传播 |
| OC 密度更新 | 梯度下降步 |
| 过度移除(vol↓) | 过拟合 |
优化器状态
迭代次数 / 轮次体积 / 材料柔度 / 损失von Mises 应力峰值(模型单位)
应力峰值已超过本展品的示意性警告阈值。
收敛曲线
柔度(对数坐标)体积分数,虚线为目标值
重量 ⇄ 强度
材料用量(体积分数)与相对刚度(首次分析的柔度除以当前柔度)的对比。
状态
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