結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常講究的，需要將數(shù)學(xué)規(guī)劃作為理論基礎(chǔ)并以計(jì)算機(jī)為工具來進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且還需要使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化有限元分析?軟件。這樣才能有效提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，并降低產(chǎn)品的成本和人工的勞動(dòng)強(qiáng)度。那么結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有限元分析步驟是什么呢？

第1、建立積分方程

在做結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有限元分析的時(shí)候，首先會(huì)建立起積分方程，根據(jù)變分原理或者方程余量以及權(quán)函數(shù)正交化原理，建立一個(gè)與微分方程初邊值問題等價(jià)的積分表達(dá)式，該積分表達(dá)式就是有限元法的出發(fā)點(diǎn)。

第2、區(qū)域單元剖分

根據(jù)求解區(qū)域的形狀以及實(shí)際問題的物理特點(diǎn)將區(qū)域剖分成若干個(gè)相互連接但是不重疊的單元。區(qū)域單元?jiǎng)澐?，可以說是做結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有限元分析的前期準(zhǔn)備工作，而且工作量也比較大，除了需要給計(jì)算單元和節(jié)點(diǎn)做好編號(hào)以及確定相互之間的關(guān)系之外，還需要表示節(jié)點(diǎn)上的位置坐標(biāo)，以及列出自然邊界與本質(zhì)邊界的節(jié)點(diǎn)序號(hào)和相應(yīng)的邊界值。

第3、確定單元基函數(shù)

根據(jù)單元中節(jié)點(diǎn)數(shù)目以及對(duì)近似解精度的要求，需要選擇滿足一定插值條件的插值函數(shù)來作為單元基函數(shù)。有結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有限元分析方法中的奇函數(shù)是在單元中進(jìn)行選取的，由于各個(gè)單元具有規(guī)則的幾何形狀， 所以在選取奇函數(shù)時(shí)可以遵循一定的發(fā)展。

按照上述步驟完成各項(xiàng)工作之后，就要進(jìn)行各個(gè)單元的分析、總體合成以及對(duì)邊界條件做好相應(yīng)的處理，然后再去解有限元方程。只有將工作做到這里，結(jié)構(gòu)優(yōu)化有限元分析?才算是完成了，大家可以通過采用合適的數(shù)值計(jì)算方法去求解，從而求得各個(gè)節(jié)點(diǎn)的函數(shù)值。