ANSYS là một trong nhiều phần mềm công nghiệp, sử dụng PP PTHH (FEM) để phân tích bài toãn vật lý-cơ học, chuyển các phương trình vi phân, phương trình đạo hàm riêng từ dạng giải tích về dạng số, với việc sử dụng phương pháp rời rạc hóa và gần đúng để giải.
Nhờ ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn, các bài toán kỹ thuật về cơ, nhiệt, thủy khí, điện từ, sau khi mô hình hóa và xây dựng mô hình toán học, cho phép giải chúng với các điều kiện biên cụ thể với số bậc tự do lớn.
Các bước để giải quyết bài toán tối ưu hóa kết cấu
B1: Xây dựng mô hình đơn giản của kết cấu cần tối ưu theo chức năng làm việc và công dụng của nó.
B2: Tìm các điều kiện biên gồm: Tải trọng tác động lên kết cấu và các đầu liên kết của kết cấu.
B3: Chạy bài toán tối ưu tôpôlôgy, sử dụng công cụ shape finder.
+ Tiêu chuẩn: Khối lượng
+ Mục tiêu: Ứng suất đồng đều, bỏ đi những phần vật liệu không chịu ứng suất, chuyển vị toàn bộ.
+ Biến: Phần tử hữu hạn
B4. Từ kết quả của bài toán tối ưu tôpôlôgy ta vẽ ra một kết cấu tối ưu hơn và vẫn đảm bảo được tính năng làm việc của nó. Nhưng kích thước tốt nhất của kết cấu ta vẫn chưa xác định được.
B5. Tiến hành xác định các kích thước hợp lý nhất của các lỗ, các gân… để có được kết cấu hợp lý nhất.