Tosca 拓撲最佳化分析

Tosca Structure是一個開放式最佳化解決方案，提供了廣泛的圖形用戶介面。Abaqus/CAE整合了Tosca Structure和Abaqus FEA。在Abaqus/CAE的直觀圖形用戶界面中，可以輕鬆定義、執行、觀看後處理以及設定最佳化任務。

作為Fe-Design的全球戰略伙伴--- Beta CAE Systems用其大名鼎鼎的泛用型專業級有限元前處理器ANSA，完整支援Tosca的所有最佳化設定功能，跟傳統Structure.gui的介面相較之下， TAE具有更多的優點，並且可以自動進行最佳化結果的確認分析(validation run)。

Tosca Extension for ANSYS Workbench結合了ANSYS仿真環境和Tosca Structure的結構最佳化功能。拓撲和形狀最佳化的最佳化過程（Tosca Structure.topology，Tosca Structure.shape）可以在單一圖形介面中執行。任務定義，執行和結果，也可以在ANSYS Workbench中輕鬆進行。

Tosca Structure.gui是一個互動式的使用者圖形介面，用於定義、執行求解及後處理最佳化之工作， Tosca Structure.gui相容於既有的有限元的前後處理流程之中，並不會改變原來的有限元分析的流程。處理流程之中，並不會改變原來的有限元素分析的流程。

在給定的設計空間中，根據指定的所有載入和邊界條件計算出一個最佳的設計方案，計算出了產品的最優承載方式，為接續的細部設計打下基礎。可以進行最大化剛度或最高化自然頻率、輕量化或變型最小化；同時又滿足製造要求和設計對稱條件。

尺寸最佳化主要的設計變量是殼元素的厚度，響應變量則可以應用傳統的剛度、質量、和模態特徵頻率等；最佳化過程採用嚴格的靈敏度計算，CPU時間和迭代次數正比於設計變量的數量。尺寸最佳化可以應用於典型的工程最佳化任務，例如多個載荷時滿足剛度要求下的質量最小化，或者給定質量下的特徵頻率最大化。

在應力分析基礎上，對結構的表面幾何形狀進行反覆迭代，微幅修正外型，減小應力集中，增強產品耐久性，提高自然頻率，直到達到要求的應力水準為止。

形貌最佳化(Bead Optimization)適用於板金件結構，用以決定加勁肋條的位置與走向的最佳化組合。使用Tosca Structure. bead，無論是靜力分析中的結構強勁度值或板金結構的振動特性，都可以作為行形貌最佳化之目標。

Tosca Fluid具有針對零件和系統進行非參數流道拓撲最佳化技術。無需初始設計，利用充分的設計靈活性，針對所定義的設計空間和流程創建創新的最佳化設計概念。