隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,各個(gè)產(chǎn)業(yè)都在朝著自動(dòng)化、信息化的方向發(fā)展,在如此激烈的競爭下,只有不斷地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更新和優(yōu)化,才能適應(yīng)當(dāng)下的市場環(huán)境,為了能夠更好的提高機(jī)械產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量,結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)被應(yīng)用在了機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)優(yōu)化的指導(dǎo)下,綜合運(yùn)用工程設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù),為了滿足要求和標(biāo)準(zhǔn)而找到的最佳設(shè)計(jì)方案。傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法需要消耗大量的時(shí)間,同時(shí)還無法保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量,給機(jī)械產(chǎn)品的加工帶來了很大的困擾,而結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)是一項(xiàng)運(yùn)用了拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)和尺寸優(yōu)化技術(shù),通過科學(xué)的計(jì)算,最終得出最佳的設(shè)計(jì)方案,既節(jié)省了時(shí)間,又能保證機(jī)械加工的精度,大大提高了機(jī)械加工的效率和質(zhì)量,有效提高了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的加工水平,能夠更快地推出新產(chǎn)品,在競爭激烈的市場中占據(jù)一席之地。
根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)構(gòu)優(yōu)化有著不同的分類層次,根據(jù)優(yōu)化目的的不同將結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)分為:尺寸方面的優(yōu)化技術(shù)、形狀層面的優(yōu)化技術(shù)、拓?fù)鋵用娴膬?yōu)化技術(shù)。
(1)尺寸層面的優(yōu)化技術(shù)。尺寸層面的優(yōu)化是指保持機(jī)械產(chǎn)品的形狀和拓?fù)潢P(guān)系不變的情況,運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),在設(shè)計(jì)過程中通過改變尺寸變量,并經(jīng)過運(yùn)行重組,找到最合適的優(yōu)化方案。
(2)形狀層面的優(yōu)化技術(shù)。機(jī)械產(chǎn)品不僅要求尺寸精確還需要形狀能夠適應(yīng)工程需求,因此形狀層面的需求需要在保持機(jī)械產(chǎn)品的尺寸標(biāo)準(zhǔn)和拓?fù)潢P(guān)系不變的情況下,在設(shè)計(jì)過程中改變形狀變量,設(shè)計(jì)不同的結(jié)構(gòu)邊界,使得在最終組成的形狀能夠?qū)崿F(xiàn)需要的功能。
(3)拓?fù)鋵用娴膬?yōu)化技術(shù)。拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)是指連續(xù)結(jié)構(gòu)和離散結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化,連續(xù)結(jié)構(gòu)拓?fù)浼夹g(shù)主要包括優(yōu)化孔洞的個(gè)數(shù),優(yōu)化形狀分布以及一些結(jié)構(gòu)邊界的優(yōu)化,而離散結(jié)構(gòu)拓?fù)浼夹g(shù)主要是指將一些關(guān)鍵點(diǎn)確定的情況下,優(yōu)化各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的連接方式。