针对常见试验机平面气密框纵横式筋条分布结构形式导致结构质量较大等问题,对某试验机机头平面气密框进行联合优化设计,寻求更优的筋条分布。利用形貌优化技术获得受均布压载时最大法向刚度的筋条分布形式,并利用弯曲强度约束对径向筋条尺寸进行优化,最后利用拓扑优化技术进一步确定周向筋条分布以满足最大变形约束要求,实现了在满足预定强度、刚度约束条件下使筋条总质量减轻31.71%。

重载曲轴是大型隔膜泵动力端的关键零部件之一,其强度对于整个动力端的平稳运行至关重要。而重载曲轴的失效形式往往是由于圆角处应力集中导致的疲劳破环。针对这一问题,从圆角处结构特征的角度出发,对曲轴进行形貌优化。通过静强度应力分析确定曲轴工作过程中的最危险工况,以此作为曲轴优化过程中的计算工况。以各圆角处的最大应力值和整体最大变形量为优化目标,以圆角处结构特征参数为设计变量,进行试验设计,基于Kriging插值法构建优化目标关于设计变量的响应面模型。最后,建立多目标优化模型,应用多目标遗传算法寻找非支配解解集。结果发现,优化解集中的曲柄斜面倾斜角都接近90°,这为今后的重载曲轴的结构设计提供一定的参考。

本文详细介绍了伟巴斯特（Webasto）中国在去年(2016年)运用OptiStruct进行优化设计的两个案例。

本文应用OptiStruct软件对某发动机油底壳挡油板进行形貌优化设计以提高其一阶固有频率。实践表明，此方法可有效应用于汽车钣金件优化设计。

本文利用CAE分析的方法有效指导了备胎池结构的设计，提髙了结构性能，缩短了研发周期，降低了研发成本。

汽车轻量化设计可提高动力性、降低油耗、减少污染，是节能减排的重要措施之一。薄壁件(如正时罩盖、油底壳、气门室罩盖等)是发动机表面振动辐射的主要噪声源，其中油底壳是薄壁件的典型代表，其辐射噪声约占整机噪声的四分之一。近年来各研究部门在对发动机薄壁件通过改进结构降低辐射噪声方面做了很多工作，比如北方发动机研究所的胡定云等对油底壳进行模态计算，从薄壁件固有频率入手通过加筋的方式优化其结构刚度，长安汽车张磊等根据对发动机薄壁件测试结果，通过弱点分析对油底壳进行局部和加强筋优化，中北大学张光炯等在油底壳结构确定的情况下对油底壳拓扑优化，根据优化结果的密度阀值大小而增减油底壳的壁厚尺寸。

为提高某机载天线单元反射板刚度和强度,减少结构质量,使用基于形貌优化的优化设计方法,对反射板进行优化,分析结果表明：优化前后反射板的质量分别为4.65kg和4.11kg,优化后质量降低11.6%;优化前后冲击工况反射板的最大变形分别为10.05mm和4.11mm,优化后变形降低59.1%,优化前最大应力为98.93MPa,优化后降低33.0%;优化前后反射板的一阶安装模态均为弯曲模态,其振型一致,特征频率分别为76.06Hz和91.42Hz,特征频率提高38.8%;非钣金类结构可使用基于形貌优化的设计方法进行优化设计,得到加强筋的形状和位置。

随着轨道列车速度的提升,对其轻量化的设计也提出了要求。空调箱体作为轨道列车空调机组的重要组成部分,是影响列车安全运行的重要因素之一。为了满足列车轻量化设计的要求,本文在满足强度要求的基础上对空调箱体进行轻量化设计。首先利用 Ansys 对空调箱体进行静强度分析,并根据空调箱体质量分布的特点,对箱体的压缩机底板和盖板在 OptiStruct 中进行形貌优化,对箱体侧板厚度进行尺寸优化,最后对优化后的模型进行疲劳强度校核。研究结果表明论文所提出的优化方案在满足疲劳强度要求的情况下质量降低了 5.39%,实现了空调箱体轻量化的设计要求。论文的研究为列车空调箱体的结构优化设计提供参考,具有一定的实际应用价值。