3.3求解计算

将前处理好的有限元模型提交Hyperworks求解器软件Optistruct进行求解，并将结果以HyperView软件进行显示。

分析显示，拨叉在最大分离力2150N的作用下，最大应力422Mpa，最大位移1.1mm，最大应力小于材料屈服强度（560Mpa）。

4拓扑优化

结构拓扑优化是一种根据约束、载荷及优化目标而寻求结构材料最佳分配的方法，一般应用在产品结构设计的初始阶段，处于概念设计阶段，在这方面已有 很多研究成果[1.2],而对现有产品结构进行拓扑优化的研究相对较少[3],能实现结构多载荷工况下优化的研究很少[4] 。

拓扑优化技术可以为设计人员提供全新的设计和最优的材料分布方案。拓扑优化基于概念设计的思想，作为结果的设计空间需要被反馈给设计人员并作适当的修改[5]。通过拓扑优化分析，设计人员可以全面了解产品的结构和功能特征，可以有针对性地对总体和具体结构进行设计。特别在产品设计初期，仅凭经验和想象进行零部件的设计是不够的。[6]

拓扑优化的目标—目标函数是在满足结构的约束（V）情况下减少结构的变形能。减小结构的变形能相当于提高结构的刚度。这个技术通过使用设计变量（hi）给每个有限元的单元赋予内部伪密度来实现。[7]

拓朴优化的主要步骤：

1）．  定义拓扑优化问题。

2）．  选择单元类型。

3）．  指定要优化和不优化的区域。

4）．  定义和控制载荷工况。

5）．  定义和控制优化过程。

6）．  查看结果。

本次优化过程中的目标函数是优化区域的体积最小，而优化的区域则为拨叉主体，因约束为拨叉应力不大于350 MPa。

运行优化程序，显示优化结果。本次目标函数的优化共经历了44次迭代，在hyperview中得到的拓扑优化密度云图如图5、图6所示