1)问题描述：
本例是一个基于OPENSEES的二次开发的实例。本例基于OPENSEES里面的SHELLMITC4
单元进行结构的平面受力分析，基于结构拓扑优化的理论，对结构进行拓扑优化，最终得到
结构的拓扑优化形状。如一个悬臂梁，它最终的拓扑优化形状如下图所示。本例基于Delphi
进行OPENSEES的二次开发。算例最后采用二次开发程序 OPENSEES TOPO对一个悬臂梁
进行拓扑优化。

二次开发程序界面如下图所示：




模型网格的初始划分形式：



整个简易拓扑优化的过程如下图所示，不断地进行迭代计算。



详细介绍如何提取单元的应力值 如S11,S12,S22等等。



通过图形的开发，可以显示构件的应力云图，如下图所示，显示的是VON-MISES应力值 。

以下是一个经典悬臂梁的拓扑优化分析的算例，采用OPENSEES TOPO进行优化计算，设置如下


以下是整个TOPO分析的整个过程，可以看出整个扣单元的过程





以下图是最终的分析结果及界面截图。

这是本书的最后一个算例，算例35，谢谢大家对OPENSEES教程的支持，谢谢！


知识点回顾：
（1）    介绍OPENSEES中SHELLMITC4壳元的使用方法
（2）    介绍如何提取壳单元的单元应力
（3）    介绍通过程序控制OPENSEES的计算并读取结果
（4）    介绍简易的拓扑优化方法（单元扣除法）
（5）    采用拓扑优化程序OPENSEES TOPO以悬臂梁进行优化

这周挑战我们又用arduino板来造一个电子机器人啦！！！



【以上是迪士尼动画 HERO 6,超能陆战队的动画中，机器人变脸的情节】
 

我们需要用到两个舵机控制舵机实现机器人变脸的动作。如动画所示。

本项目是参考去年做的一个手动变脸机器人，如下图所示，现在全自动了。

玩具的设计很有趣，采用是两个舵机的转动（360度）去实现

那么这次的【每周挑战】我们把原来的3d打印的机械变脸机器人

变成【全自动的电子变脸机器人】

两代机器人的对比

 

变脸机器人是DINO-ROBOT系列中采用ARDUINO板进行控制，

采用ARDUINO控制电路的机器人。

这次还是与以前一样简单粗暴，

不过这次采用了一个小的ARDUINO板及2个舵机去控制变脸动作

与以往的风格一样，这个装置用到arduino电子板、会基本电路就可以安装了。材料如下：

(1) 4个 1.5V的电池与电池盒，用来给舵机供电

(2)1个9V的电池给ARDUINO供电

(3) 1个ARDUINO MINI 板，需要很小的尺寸要装在盒子内

(4 )2个舵机（叠在一起），如下图所示

(5) 电焊铁，电线及热融胶枪

(6) 小型开关2个,一个用来打开ARDUINO板，

一个用来打开舵机电池

(7) 电线若干。其它就是用3D打印机打印。

(8) 可以DIY的电焊孔洞板

(9) 1张用于画表情的白纸，透明胶布

材料就是相对多一点，经过训练的小学生都能做这个小型装置。

第1步，在3DSMAX设计出变脸的机器人外型。其实机器人分3个部分，(1)可以转动

的表情头部（圆柱体），(2)基本不动的身体部分（电子与舵机都在内），(3)机器人的头盔部分。如下图所示

电池包设计在背后。



电子电路图如下图所示。（其实不复杂，主要就是让arduino控制两个舵机而已。

第2步，在3DSMAX将不同颜色不同部分的组件分别排版，为了第三步的打印。

分开不同的颜色，主要是黄色，蓝色，橙色

 

第3步，制作机器人的辅助接线板,全部面要进行焊接，

用于整理好线路。

第4步，对局部构件进行粘合，主要就是头部的设计采用epoxy胶进行连接，如下图所示。

舵机座直接粘在盒子底部，舵机转动片与圆柱体连接。如下图所示。

舵机放在盒子身体内，1.5VX4电池就在机器人的背后。

9V电池也在盒子身体内。盒子内有：9V电池，开关，ARDUINO板，辅助板，2个舵机等

Arduino MINI PRO板的密密麻麻的接线 
 

第5步，对ARDUINO板写入代码，这个代码就是就是ARDUINO板舵机代码，如下图所示。

逻辑：（每次转90度）

打开开关，启动，机器人每隔一定时间就变脸。


 

【点击下载你需要的arduino代码文件】

第6步，机器人的圆柱形头部粘上一张白纸，每次转动动位后

在白纸上画上机器人的不同的表情，一共有4个表情。

先用铅笔定位后，再用黑色笔去画。

第7步， 测试装置，打开开关，它就开始变脸了，刷刷刷，四个表情。

以下就是机器人变脸的整个视频。 

电子变脸机器人FACEBOT最后完成组装的成品图。

 以上是电子变脸机器人FACEBOT的3DSMAX设计图与最终制作出来的结果

以下是无聊盒子机器人与变脸机器人的合影，两者色系统一了。


 

 
 ===完===