AcuSolve流体拓扑优化

Altair? OptiStruct? 的拓扑优化技术已经广泛用于航空航天，车辆等结构部件的减重项目。从2021.2版本开始，通用计算流体力学模块AcuSolve 新增了CFD的拓扑优化功能。

首先需要先创建一个设计空间，在此空间内软件算法自动寻优，逐步去除多余的空间体积，找出最佳的流道形状。目前此功能应用于管路内流的减阻分析。

在工程项目中，我们会经常会遇到各种管路的设计。究竟哪种方案，才能最大减少流动损失呢？

哪个才是好的设计？

基于小流量工况的优化方案，在大流量下表现欠佳：

下面我们将展示几种典型的CFD拓扑优化模型

案例1 流量分配的管路（1进4出）

此模型总共2百31万四面体网格，在1颗8线程CPU的笔记本上优化过程需要3小时。

案例2 管路流动方向在三维空间发生比较大的偏转

案例3 T型管路

人工优化结果https://www.zhihu.com/video/1517189884045766656

CFD拓扑优化结果https://www.zhihu.com/video/1517189955382554624

CFD拓扑优化过程https://www.zhihu.com/video/1517190221266944000

案例4 V6发动机的进气歧管

CFD拓扑优化后的流道输出为STL面网格格式，下一步再进行固体结构建模和分析。

案例5 冷却管路

拓扑优化算法在弯头部位改变了挡板的厚度，并自动增加了一个类似翼型的导流板，从而使得整体流动损失降低了7.5%。

CFD拓扑优化的原理