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軟件名稱	Ansys	軟件版本	2022R1+
軟件模塊	結構拓撲優化	錯誤代碼	無錯誤代碼
工程師		編寫日期	2022
操作系統名稱及版本	Windows 10+	其他說明	無
問題描述	請問Ansys拓撲優化包含哪些功能模塊？
解決方案	結構拓撲優化包括如下功能模塊： Mechanical Enterprise拓撲優化和輕量化設計：在保證結構剛度和承載能力的條件下優化結構材料分布，實現輕量化設計。包含晶格生成及優化。拓撲優化輸出STL文件格式與增材制造實現數據通訊。 SpaceClaim：CAD幾何造型和結構設計模塊。允許用戶基于任意三維CAD模型開展工作，或者在STL文件基礎上基于三角面片模型進行操作，從而可以在3D模型或者拓撲優化的基礎上進行模型清理、修復、三維造型以及其它建模操作。 AM process simulator (ACT)：可使用標準六面體網格快速驗證構件增材過程的熱及熱應力，并提供熱處理分析。也可使用分層四面體網格進行高保真的熱變形分析。 Additive Print：快速增材制造工藝過程仿真，面向設計人員和3D打印操作人員，預測部件形狀、變形和應力，自動生成最佳支撐結構和變形補償STL文件，保證打印精度，避免打印失敗。 Additive Science：基于工藝仿真的材料和最優打印機參數研究，面向增材工藝專家、科研人員或者設備研發者，進行材料性能、微觀結構、設備優化設計等更深入的研究。 ANSYS 拓撲優化：固體各向同性材料懲罰模型（SIMP：Solid Isotropic Material with Penalization）是拓撲優化問題中常用的密度-剛度插值模型。該模型假設材料密度在單元內為常數并以此為設計變量，材料特性用單元密度的指數函數來模擬，以簡便計算，提高效率為目的。這種方法思路清晰，程序設計流程簡單，也比較容易與現有商業有限元軟件進行集成，因此現有的所有商業軟件中的拓撲優化功能都是基于變密度方法來實現的。但是ANSYS Additive Suite 2019R1產品中，除了原有的SIMP算法，新增了近10年發展的Lever Set算法（水平集法）。相對于變密度法的優勢是，水平集方法能夠獲得顯式清晰的拓撲邊界，由于變密度法所得結果所具有的模糊邊界，同時減少后續光順造型的工作，設計可以用于直接打印。同時ANSYS拓撲具備面向增材制造的拓撲優化結果精細化設計，比如考慮增材加工對懸垂角度的要求，確保拓撲結果更適應于增材支撐添加的考慮。