優(yōu)化設(shè)計(jì)講解

1、車輛結(jié)構(gòu)有限元分析常熟理工學(xué)院（東南校區(qū)）汽車工程學(xué)院胡順安補(bǔ)充章節(jié) 優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例一、優(yōu)化設(shè)計(jì)概述 優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種尋找確定最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的技術(shù)。所謂“最優(yōu)設(shè)計(jì)”，指的是一種方案可以滿足所有的設(shè)計(jì)要求，而且所需的支出（如質(zhì)量、體積、應(yīng)力、費(fèi)用等）最小。一、優(yōu)化設(shè)計(jì)概述哪些參數(shù)可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)呢？1）尺寸（如厚度）2）形狀（如過渡圓角的大?。?；3）約束條件（如載荷大小）；4）材料屬性等；一、優(yōu)化設(shè)計(jì)概述在Workbench中用哪個模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)？ 在Workbench中可通過Design Ex

2、ploration來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。一、優(yōu)化設(shè)計(jì)概述Direct Optimization （目前書上一般介紹為Goal Driven Optimization）Parameters Correlation（相關(guān)參數(shù)）:用于得到參數(shù)的敏感性；Response Surface（響應(yīng)曲面）：主要用于觀察輸入?yún)?shù)的影響；Six Sigma Analysis：主要用于產(chǎn)品的可靠性。一、優(yōu)化設(shè)計(jì)概述 在 Design Exploration中主要有輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、導(dǎo)出參數(shù)3類。輸入?yún)?shù)：用于仿真分析的所有輸入?yún)?shù)均可作為輸入?yún)?shù)。輸出參數(shù)：通過Workbench計(jì)算得到的參數(shù)均可作為輸出參數(shù)

3、。典型的參數(shù)有：質(zhì)量、體積、頻率、應(yīng)力、應(yīng)變、臨界屈曲值等。導(dǎo)出參數(shù)：是指不能直接得到的參數(shù)，因此它是輸入輸出的組合值，或各種參數(shù)的函數(shù)表達(dá)式等。二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.Geometry參數(shù)環(huán)境設(shè)置二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.打開幾何時需要設(shè)置優(yōu)化輸入?yún)?shù)1）若是從外部導(dǎo)入幾何，需要在其他軟件建模過程中在尺寸命名上要以DS_XX進(jìn)行命名； 軟件安裝前需要與3D繪制軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)。沒關(guān)聯(lián)，很難實(shí)現(xiàn)參數(shù)化導(dǎo)入。二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2）直接在Geometry中定義參數(shù)二、Design Exploration優(yōu)化

4、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2）直接在Geometry中定義參數(shù)雙擊Parameters，即可建立參數(shù)優(yōu)化研究二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.其他輸入?yún)?shù)設(shè)定二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.其他輸入?yún)?shù)設(shè)定二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.其他輸出參數(shù)設(shè)定二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.參數(shù)優(yōu)化界面解釋二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.參數(shù)優(yōu)化界面解釋二、Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 在Geometry中做一個圓柱體，圓1截面半徑為15mm，長度

5、L為30mm，圓2截面半徑為20mm，長度為30mm，臺階倒圓角R為2mm,大圓底面固定，小圓拉力60000N，材料默認(rèn)，網(wǎng)格Sizing為4mm。求倒圓角R在1-3mm范圍內(nèi)Mises應(yīng)力。三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)幾何建模三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)劃分網(wǎng)格MeshInsertMethod采用MultiZone三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)邊界條件設(shè)置三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目界面三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)置優(yōu)化參數(shù)項(xiàng)三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)置優(yōu)化參數(shù)項(xiàng)并求解三、單輸入?yún)?shù)和單輸出參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)思考：

6、若此時我們想知道網(wǎng)格密度大小與應(yīng)力的關(guān)系如何，如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行操作？四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例描述：1.對連接板進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，然后將內(nèi)孔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化的輸出參數(shù)為連接板彈性應(yīng)變Equivalent Elastic Strain、等效應(yīng)力(Equivalent Stress)及整體變形（Total Deformation）。2.通過Response Surface響應(yīng)曲面優(yōu)化工具來了解觀察優(yōu)化參數(shù)。四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例分析步驟：1.打開Geometry，并建立Static Structure；2.導(dǎo)入char13-01.agdb，并設(shè)置優(yōu)化輸入?yún)?shù)；3.添加材料（選Stainle

7、ss Steel）；4.劃分網(wǎng)格，Sizing=4 mm；5.施加邊界條件；6.結(jié)果和后處理；7.觀察優(yōu)化參數(shù)，并添加Response Surface；8.觀察新設(shè)計(jì)點(diǎn)的效果。四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)入幾何，設(shè)置幾何輸入?yún)?shù)四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例網(wǎng)格劃分四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)置邊界條件和輸入?yún)?shù)四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例邊界條件設(shè)定四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例建立Response Surface優(yōu)化分析四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例打開Response Surface四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)置輸入?yún)?shù)范圍四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例生成設(shè)計(jì)點(diǎn)和求解四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例點(diǎn)擊Design Points vs Parameter四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例在項(xiàng)目區(qū)，雙擊C2：Response Surface，并進(jìn)行Update，并設(shè)置X、Y軸的坐標(biāo)參量；四、連接板優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例改變Properties of Outline