AITOPT——智能拓扑优化设计软件

 AITOPT是南京天洑软件有限公司自主研发的智能化拓扑优化的仿真软件。其融合了伴随方法、CFD求解器以及拓扑优化技术来实现对工业产品的多目标优化设计,能够快速实现降低管道流动压力损失、优化出口流动均匀性、提升散热器和换热器性能等目标设计。该软件支持多种形式的网格文件导入,并支持对导入几何进行自动的网格划分求解,最终的优化设计结果能够方便的转换为CAD几何文件,方便进一步进行精细化设计。它能够极大的缩短产品的设计周期,减少设计人员的工作量,并且取得令人满意的优化设计结果。

 

主要功能及优势

变密度法拓扑优化:对于复杂几何形状的设计域的天然普适性使其可广泛用于以降低管道流动压力损失、优化出口流动均匀性、提升散热器和换热器性能等多种优化目标的设计优化工作中。

水平集法拓扑优化:通过更高一维隐函数的边界或等值线来确定结构材料的分部,能够在结构的边界创建清晰的界面,获得清晰的拓扑边界,解决了拓扑优化结果中容易出现灰度区域的问题,设计结果可以直接用于制造。

形状优化-敏度分析通过基于梯度的求解器分析计算设计灵敏度。根据设计变量的敏度结果指导,用户能够快速进行形状优化设计,可以实现降低运输装备的阻力系数、提升旋转机械产品性能等优化目标。

基于伴随方法的敏度分析:通过伴随方法精确求解目标函数的敏度信息,只需额外一次CFD计算时间就可以求得目标函数相对于任意数目设计变量的敏度,相比于有限差分法节约了大量的计算时间。

基于梯度的优化算法:采用拓扑优化领域领先的优化算法,支持百万级别大规模设计变量的优化问题,支持有约束和无约束优化以及多目标优化。

 

案例展示

1. 管道流动

     优化目标:压力损失最小;约束条件:流体体积分数约束。

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2. 散热器优化

     优化目标:固体域平均温度最低+压力损失最小。

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3. 电子元器件散热器

优化目标:整个区域平均温度最低

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4. 形状优化

优化目标:阻力最小

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