3.5. 对横截面进行形状优化
基于横截面的拓扑优化结果，建立人造橡胶的轴对称模型，对其进行第一次形状优化。形状优化的结果如图6. 所示。由此步优化得到的结果将被用于后面的三维模型中。
图 6 横截面的形状优化结果
3.6. 对二维模型的装配孔进行形状优化
建立一个承受扭转应力的平面带孔平板模型，作为第二个形状优化模型。这个模型的优化结果可以很快的得到。优化前后圆孔的变化如图7. 所示：
图 7 二维模型孔的优化结果
3.7. 对三维模型的装配孔进行形状优化
现在结合前面两个截面优化模型的结果建立一个新的三维模型，以便于对三维装配孔进行更精细的优化。孔周边的节点轴向受到拔模方向的约束。和预期的一样，三维模型得到的优化结果和二维的差别并不大，但还是很明显。如图8所示：
图 8 三维形状优化结果及和二维优化结果比较
3.8. 结果评估
对优化后的新设计方案和参考部件进行对比可以发现，新的设计体积比参考部件略有提高（大约4%，见图9. ），而刚度上，二者基本一致（图10. ），这保证了组件的基本性能没有发生大的变化。
图 9 参考部件和优化结果有限元模型对比
图 10 参考部件和优化结果刚度对比
为了评估优化结果的寿命，对应力和应变进比较，应力采用米则斯应力，应变采用最大主应变。为了保证优化结果的寿命，其应力和应变的最大值都不能够超过参考部件的最大值。
图11. 给出了参考部件的应力危险点位置，即弹性体和凸轮轴的内部连接线。新的设计中，此处的应力也相对的比较大，并且和参考部件的应力处于同一个水平，但比参考部件的应力略低。
图 11 参考部件和优化结果应力对比
从截面的应力水平来看，参考部件的小应力区域在新的设计中应力略有提高。这个结果可以从拓扑优化中推断出来。问题是，装配孔对应力的影响有多大？可以很清楚的看出组件曲面和中面的区别。不考虑优化孔的形状，孔
图12. 给出了应变的对比情况。结果和应力情况相似：最大应变产生在弹性体和凸轮轴的内部连接线上，新的设计的最大应变比参考部件略小，装配孔的应变主要发生在中部。
图 12 参考部件和优化结果主应变对比
