ANSYS有限元技術(shù)分析優(yōu)化

ANSYS有限元技術(shù)分析優(yōu)化什么是優(yōu)化設(shè)計(jì)?優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種尋找確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)。所謂“最優(yōu)設(shè)（如重量，面積，體積，應(yīng)力，費(fèi)用等）就是一個(gè)最有效率的方案。（如厚度，形狀（如過(guò)渡圓角的大小，支撐位置，制造費(fèi)用，自然頻率，材料ANSYSANSYS度，因此更加適合于精確的優(yōu)化分析。對(duì)于這兩種方法，ANSYS程序提供了一系列的分析——評(píng)估—計(jì)要求都滿足為止。除了這兩種優(yōu)化方法，ANSYS程序還提供了一系列的優(yōu)化工具的。隨機(jī)計(jì)算結(jié)果的初始值可以作為優(yōu)化過(guò)程的起點(diǎn)數(shù)值。基本概念循環(huán)，設(shè)計(jì)序列等。我們看以下一個(gè)典型的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題：在以下的約束條件下找出如下矩形截面梁的最小重量：

max

]max梁的變形不超 [ ]max max梁的高度h不超過(guò)h [hh ]max max圖1-1 梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)變量b和高度h。bhb，h>0有上限h 。ANSYS優(yōu)化程序允許定義不超過(guò)60個(gè)設(shè)計(jì)變量。max狀態(tài)變量（SVs）總應(yīng)力）梁的位移ANSYS優(yōu)化程序中用戶可以定義不超過(guò)100個(gè)狀態(tài)變量。梁的總重量應(yīng)該是目標(biāo)函數(shù)。在ANSYS優(yōu)化程序中，只能設(shè)定一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計(jì)變量，狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)總稱為優(yōu)化變量。在ANSYS優(yōu)集中哪些是設(shè)計(jì)變量，哪些是狀態(tài)變量，哪是目標(biāo)函數(shù)。（化變量的參數(shù)）組成了一個(gè)設(shè)計(jì)序列。（設(shè)計(jì)變量的約束和狀態(tài)變量的約束）（如果所有的設(shè)計(jì)序列都是不合理的，那么最優(yōu)設(shè)計(jì)是最接近于合理的設(shè)計(jì)，而不考慮目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值）分析文件是一個(gè)ANSYS析過(guò)程（前處理，求解，后處理。它必須包含一個(gè)參數(shù)化的模型，Jobname.LOO處理。（可以理解為執(zhí)行一次分析文件最Jobname.OPO中。優(yōu)化迭代（或僅僅是迭代過(guò)程有優(yōu)化設(shè)定，和設(shè)計(jì)序列集合。該數(shù)據(jù)庫(kù)可以存儲(chǔ)（，也可以隨時(shí)讀入優(yōu)化處理器中。1-2是ANSYS模型數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分。優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟共有兩種方法實(shí)現(xiàn)ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)：批處理方法和通過(guò)交互式地完成。這兩種方法的選擇取決于用戶對(duì)于ANSYS悉程度和是否習(xí)慣于圖形交互方式。如果對(duì)于ANSYS時(shí)的分析任務(wù)來(lái)說(shuō)（如非線性，這種方法更有效率。而另一方面，交互方式具有更大的靈活性，而且可以實(shí)時(shí)看到循GUI方法的不同（批處理GUI方式）而有細(xì)微的差別。圖1-2 優(yōu)化數(shù)據(jù)流向程，而且必須滿足以下條件：參數(shù)化建立模型PREP。求解（SOLUTIO。提取并指定狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)POST1/POST2。在ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)里建立與分析文件中變量相對(duì)應(yīng)的參數(shù)。這一步

是標(biāo)準(zhǔn)的做法，但不是必須的BEGIN或OP。進(jìn)入OP，指定分析文件OP。聲明優(yōu)化變量。選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法。指定優(yōu)化循環(huán)控制方式。進(jìn)行優(yōu)化分析。查看設(shè)計(jì)序列結(jié)果OP）和后處理POST1/POST2。也同時(shí)指出。第一步：生成分析文件分析文件生成是ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵部分。ANSYS括ANSYS（（注：ANSYS/LS-DYNA的顯式分析不能進(jìn)行優(yōu)化。）（通常是優(yōu)化變量為參數(shù)，結(jié)果也必須用參數(shù)來(lái)提?。ㄓ糜跔顟B(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)。優(yōu)化（參數(shù)和ANSYS在ANSYSModelingandMeshingGuide）（如完成圖形顯示功能和列表功能的語(yǔ)句等[EPLODT等可以包含在分析文件中，或者將其定位[/SHOW]化分析本身無(wú)關(guān)的命令都會(huì)不必要的耗費(fèi)機(jī)時(shí)，降低循環(huán)效率。ANSYSLOG文件作為基礎(chǔ)建立分析文件。這兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。用系統(tǒng)編輯器生成分析文件同生成其他分析時(shí)的批處理文件方對(duì)于ANSYS命令集不熟悉的話，這種方法是不方便的。ANSYS的LOG文件要做較大的修改才能適合循環(huán)分析。說(shuō)明建立分析文件的步驟：A．參數(shù)化建立模型PREP7給出的梁的例子中，設(shè)計(jì)變量是（梁的寬度）和（梁的高度因此單元的實(shí)參是由B和H來(lái)表示的：…/PREP7！初始化設(shè)計(jì)變量：B=2.0H=3.0！ET,1,BEAM3 ！2-D梁?jiǎn)卧狝REA=B*H ！梁的橫截面面積IZZ=（B*（H**3）/12 ！繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量R，1，AREA，IZZ，H ！以設(shè)計(jì)變量表示的單元實(shí)??！模型的其他部分MP，EX，1，30E6 ！楊氏模量N，1 ！結(jié)點(diǎn)N，11，120FILLE，1，2 ！單元EGEN，10，1，-1FINISH PREP7…前面提到，可以對(duì)設(shè)計(jì)的任何方面進(jìn)行優(yōu)化：尺寸，形狀，材料性質(zhì)，支撐位置，所加載荷等，唯一要求就是將其參數(shù)化。（B和PREP7在優(yōu)化循環(huán)過(guò)程中會(huì)被改變。注意：GUI模式完成輸入，可能會(huì)遇到直接用鼠標(biāo)拾?。╬icking）的操作。有些拾取操作是不允許參數(shù)化輸入的。因此，應(yīng)當(dāng)避免在定義設(shè)計(jì)變量，狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)時(shí)使用這些操作，應(yīng)該用可以參數(shù)化的操作來(lái)代替。B．求解梁的例子中，SOLUTION部分的輸入大致如下：…/SOLUANTYPE,STATIC ！靜力分析（缺?。┒⊿FBEAM，ALL，1，PRES，100 ！施加壓力SOLVEFINISH SOLUTION進(jìn)行應(yīng)力分析（在熱應(yīng)力計(jì)算中。C．參數(shù)化提取結(jié)果*GET命令（UtilityMenu>Parameters>GetScalar實(shí)現(xiàn)。通常用POST1操作，特別是涉及到數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，加減或其他操作。在梁的例題中，梁的總重量是目標(biāo)函數(shù)。因?yàn)橹亓颗c體積成比例（假定密度是均勻的，那么減小總體積就相當(dāng)于減小總重量。因此移。這些參數(shù)可以用如下方法定義：…/POST1SET,…UY為基準(zhǔn)對(duì)結(jié)點(diǎn)排序，MAX ！參數(shù)DMAX=最大位移??！線單元的推導(dǎo)數(shù)值由ETABLE得出！VOLU=每個(gè)單元的體積！SMAX_I=每個(gè)單元I結(jié)處應(yīng)力的最大值J應(yīng)力的最大值！SSUM ！將單元表中每列的數(shù)據(jù)相加*GET，VOLUME，SSUM，ITEM，VOLU！參數(shù)VOLUME=總體積1 SMAX_I大小排序*GET，SMAXI，SORT，MAX！參數(shù)SMAXI=SMAX_I的最大值1 ！按照單元SMAX_J大小排序*GET，SMAXJ，SORT，MAX！參數(shù)SMAXJ=SMAX_J的最大值SMAX=SMAXI>SMAXJ ！參數(shù)SMAX=最大應(yīng)力值FINISH…*GET和ETABLE命令以得到更詳細(xì)的說(shuō)明。分析文件的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)庫(kù)命令流文件——可以通過(guò)LGWRITE命令（UtilityMenu>File>WriteDBLogFile）LGWRITEJobname.LGW當(dāng)前模型所用的所有命令。Jobname.LOG包含了交互方式下用戶輸入Jobneme.LOG作為分析文件時(shí)，用戶必須用系LOGLOG文合在一起編輯生成一個(gè)完（關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)命令流文件和程序命令流文件，請(qǐng)參看ANSYSOperations）注——用戶可以退出ANSYS或使用/SYS命令來(lái)編輯分析文件。細(xì)節(jié)請(qǐng)參看本章“生成分析文件”一節(jié)。第二步：建立優(yōu)化過(guò)程中的參數(shù)（如果ANSYS如果在交互方式下進(jìn)行優(yōu)化的話，最好（但不是必須）到ANSYS（）GUI下進(jìn)行操讀入與分析文件相聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件Jobname.D。這樣可以在ANSYS法：Command:RESUMEGUI:UtilityMenu>File>ResumeJobname.dbUtilityMenu>File>Resumefrom將分析文件直接讀入ANSYS可以選擇下列方法之一：Command:/INPUTGUI:UtilityMenu>File>ReadInputfrom僅從存儲(chǔ)的參數(shù)文件中讀參數(shù)到ANSYS中，參數(shù)文件是用UtilityMenu>Parameters>SaveParameters讀入?yún)?shù)可以用下列方法之一：Command:PARRESGUI:UtilityMenu>Parameters>RestoreParameters文件中定義了那些參數(shù)。用以下任一方式：Command:*SETor“=”commandGUI:UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters可以選擇使用以上任意一種方式，然后用命令（徑MainMenu>DesignOpt>Design（參看第四步）ANSYS模型的輸入是在優(yōu)化循環(huán)過(guò)程中由分析文件中自動(dòng)讀入的。第三步：進(jìn)入OPT，指定分析文件（OPT）以下的步驟是由OPTANSYS1。這些參數(shù)值假定是一個(gè)設(shè)計(jì)序列。進(jìn)入優(yōu)化處理器可以用如下方式：Command:/OPTGUI:MainMenu>DesignOpt化循環(huán)文件Jobname.LOOP指定分析文件名，可以用下列方式之一：Command:OPANLGUI:MainMenu>DesignOpt>Assign/OPT第一次出現(xiàn)。在批處理方式中，缺省的分析文件名是（。/OPT命令必須出現(xiàn)在行的第一（$等符號(hào)出現(xiàn)在有這些命令的行中這一點(diǎn)在生成優(yōu)化循環(huán)文件時(shí)很關(guān)鍵。第四步：聲明優(yōu)化變量60100化變量可以用如下的方法：Command:OPVARGUI:MainMenu>DesignOpt>DesignVariablesMainMenu>DesignOpt>StateVariablesMainMenu>DesignOpt>Objective入，也可以選擇由程序計(jì)算得出。自動(dòng)定義這個(gè)參數(shù)，并將初始值設(shè)為零。用戶可以在任意時(shí)間簡(jiǎn)單地通過(guò)重新定義參數(shù)的方法來(lái)改變已（參看“執(zhí)行后修正優(yōu)化變量”部分）第五步：選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法ANSYS指定后續(xù)優(yōu)化的工具和方法用下列命令：Command:OPTYPEGUI:MainMenu>DesignOpt>Method/Tool（目標(biāo)函數(shù)在控制條件下達(dá)到最小值的外，用戶可以提供外部的優(yōu)化算法替代ANSYS本身的優(yōu)化方法。使用其中任何一種方法之前，必須先定義目標(biāo)函數(shù)。零階方法（直接法：這是一個(gè)完善的零階方法，使用所有因變量（狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)）的逼近。該方法是通用的方法，可以有效的處理絕大多數(shù)的工程問(wèn)題。一階方法（間接法：本方法使用偏導(dǎo)數(shù)，即，使用因變量的也相對(duì)較大時(shí)。但是，消耗的機(jī)時(shí)較多。用戶提供的優(yōu)化方法：外部的優(yōu)化程序可以代替ANSYS優(yōu)化過(guò)程。優(yōu)化工具是搜索和處理設(shè)計(jì)空間的技術(shù)。因?yàn)榍笞钚≈挡灰欢ㄊ莾?yōu)化的最終目標(biāo)，所以目標(biāo)函數(shù)在使用這些優(yōu)化工具時(shí)可以不指出。但是，必須要指定設(shè)計(jì)變量。下面是可用的優(yōu)化工具：FEA解?？梢酝ㄟ^(guò)一系計(jì)變量的變化關(guān)系。整個(gè)設(shè)計(jì)空間，并為以后的優(yōu)化分析提供合理解。以改變。對(duì)于目標(biāo)函數(shù)和狀態(tài)變量的整體變化評(píng)估可以用本工具實(shí)現(xiàn)。的關(guān)系和相互影響。感性。用戶提供的優(yōu)化工具：可以用外部過(guò)程（USEROP）替代ANSYS優(yōu)化工具。USEROP詳細(xì)的解釋在ANSYSProgrammer’s中。第六步：指定優(yōu)化循環(huán)控制方式數(shù)等。所有這些控制參數(shù)的設(shè)定都在同一個(gè)路徑下：GUI：MainMenu>DesignOpt>Method/Tool以下列出設(shè)定控制參數(shù)的命令：設(shè)定零階方法的控制參數(shù)：Command:OPSUBP和Command:OPEQN設(shè)定一階方法的控制參數(shù)：Command:OPFRST設(shè)定隨機(jī)搜索法的控制參數(shù)：Command:OPRAND設(shè)定等步長(zhǎng)搜索法的控制參數(shù)：Command:OPSWEEP設(shè)定乘子計(jì)算法的控制參數(shù)：Command:OPFACT設(shè)定最優(yōu)梯度法的控制參數(shù)：Command:OPGRAD設(shè)定用戶優(yōu)化工具的控制參數(shù)：Command:OPUSER程序還提供了幾個(gè)總體控制來(lái)設(shè)定優(yōu)化過(guò)程中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法：指定優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)文件名（缺省為Command:OPDATAGUI:MainMenu>DesignOpt>Controls用下列方法激活詳細(xì)的結(jié)果輸出：Command:OPPRNTGUI:MainMenu>DesignOpt>Controls（庫(kù)和結(jié)果文件存儲(chǔ)最后一個(gè)設(shè)計(jì)系列：Command:OPKEEPGUI:MainMenu>DesignOpt>Controls用戶還可以控制幾個(gè)循環(huán)特性，包括分析文件在循環(huán)中如何讀取。可以從第一行讀?。ㄈ笔?PREP7開(kāi)始讀取；設(shè)定為優(yōu)化變量的參數(shù)可以忽略（缺省，也可以在循環(huán)。用下列方法設(shè)定這些循環(huán)控制特性：Command:OPLOOPGUI:MainMenu>DesignOpt>Controls注——OPLOOPParms變量控制在循環(huán)中存儲(chǔ)哪個(gè)參除非是數(shù)組變量在分析文件外定義，而在循環(huán)中需要保存的情況。第七步：進(jìn)行優(yōu)化分析始分析：Command:OPEXEGUI:MainMenu>DesignOpt>Run在OPEXE會(huì)根據(jù)分析環(huán)在滿足下列情況時(shí)終止：收斂；中斷（是最大不合理解的數(shù)目達(dá)到了；分析完成。如果循環(huán)是由于模型的問(wèn)題（如網(wǎng)格劃分有問(wèn)題，非線性求解不收斂，與設(shè)計(jì)變量數(shù)值沖突等）中斷時(shí)，優(yōu)化處理器將進(jìn)行下一次循環(huán)。如果是在交互方式下，程序?qū)@示一個(gè)警告信息并詢問(wèn)是繼續(xù)還是結(jié)束循環(huán)。如果是在批處理方式下，循環(huán)將自動(dòng)繼續(xù)。NCNV命令（MainMenu>Solution>Nonlinear>CriteriatoStop）是控制非線性分析的，在優(yōu)化循環(huán)中將被忽略。中斷循環(huán)的設(shè)計(jì)序列是存盤(pán)的，但參數(shù)的數(shù)據(jù)有可能非常大，不符合實(shí)際情況。所有優(yōu)化變量和其他參數(shù)在每次迭代后將存儲(chǔ)在優(yōu)化數(shù)據(jù)文件(Jobname.OPT)130組這樣的序列。如果已經(jīng)達(dá)到130對(duì)于上述梁的例子，優(yōu)化部分的輸入大致如下：/OPT !進(jìn)入優(yōu)化處理器OPANL,… !分析文件名（批處理方式不需要）!!聲明優(yōu)化變量!B和H為設(shè)計(jì)變量OPVAR,H,DV,.5,8!DMAX和SMAX!VOLUME為目標(biāo)函數(shù)!!指定優(yōu)化類(lèi)型和控制OPTYPE,SUBP !零階方法OPSUBP,30 !最大迭代次數(shù)OPEXE !開(kāi)始優(yōu)化循環(huán)不同的優(yōu)化過(guò)程可以系列地完成。比如，可以在零階方法的分析結(jié)束后再做等步長(zhǎng)搜索。下面的命令對(duì)最佳設(shè)計(jì)序列做等步長(zhǎng)搜索：OPTYPE,SWEEP !掃描評(píng)估工具OPSWEEP,BEST,5 !5次評(píng)估OPEXE !開(kāi)始優(yōu)化循環(huán)/OPOPANOPTYPOPSUBOPSWEEP和OPEXE命令以得到更詳細(xì)的說(shuō)明。第八步：查看設(shè)計(jì)序列結(jié)果GUI徑來(lái)查看設(shè)計(jì)序列。這些命令適用于任意優(yōu)化方法和工具生成的結(jié)果。列出指定序列號(hào)的參數(shù)值：Command:OPLISTGUI:MainMenu>DesignOpt>List可以選擇列出所有參數(shù)的數(shù)值，也可以只列出優(yōu)化變量。代過(guò)程變化的。用以下方法實(shí)現(xiàn)：Command:PLVAROPTGUI:MainMenu>DesignOpt>Graphs/Tables將圖的X軸由序列號(hào)換成別的參數(shù)：Command:XVAROPTGUI:MainMenu>DesignOpt>Graphs/Tables對(duì)于PLVAROPT和PRVAROPT操作，設(shè)計(jì)序列將自動(dòng)按照XVAROPT中參數(shù)以升序排列。OPRSWOPLSW對(duì)于乘子工具，用OPRFA命令列出結(jié)果，用OPLFAOPRGROPLGR（相應(yīng)的路徑在后面對(duì)命令的詳細(xì)敘述中提及）另一個(gè)得到優(yōu)化數(shù)據(jù)的方法是用STATUS命令（MainMenu>DesignOpt>StatuSTATUSPOST1POST26對(duì)分析)中。如果在循環(huán)運(yùn)行前將OPKEEP設(shè)為ONJobname.BRST(.BRTH等)Jobname.BDB中。操作設(shè)計(jì)序列下面兩個(gè)命令可以刪除不需要的序列：用下列命令選擇最佳設(shè)計(jì)序列或所有合理的序列：Command:OPSELGUI:MainMenu>DesignOpt>Select/Delete(所有沒(méi)有用OPSEL命令選擇的設(shè)計(jì)序列將永久地從優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除。)刪除指定范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)序列：Command:OPDELGUI:MainMenu>DesignOpt>Select/Delete（130）下列命令也可以對(duì)設(shè)計(jì)序列進(jìn)行操作：（數(shù)：Command:OPADDGUI:MainMenu>DesignOpt>Combine（沒(méi)有在分析循環(huán)中運(yùn)行設(shè)計(jì)序列：Command:OPMAKEGUI:MainMenu>DesignOpt>Create多層優(yōu)化計(jì)算后的優(yōu)化分析（例如，先進(jìn)行隨機(jī)搜索，然后用零階方法。從第一次較少次數(shù)的循環(huán)中得到的結(jié)果可以作為修改設(shè)計(jì)空間并進(jìn)行以后優(yōu)化分析的依據(jù)。如果用戶在同一次ANSYS運(yùn)行中執(zhí)行所有的優(yōu)化時(shí)，這個(gè)過(guò)程是很順利的。在一次執(zhí)行以后，簡(jiǎn)單的重新定義所有的優(yōu)化輸入，然后開(kāi)始下一步分析。用下列命令開(kāi)始下一步分析：Command:OPEXEGUI:MainMenu>DesignOpt>RunANSYS方法開(kāi)始后續(xù)的分析。重新開(kāi)始執(zhí)行優(yōu)化分析要重新開(kāi)始優(yōu)化分析，通過(guò)如下命令讀入優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)文件Jobname.OP：Command:OPRESUGUI:MainMenu>DesignOpt>Resume（數(shù)據(jù)庫(kù)的分析文件必須可用以完成優(yōu)化）用下列方法開(kāi)始循環(huán)：Command:OPEXEGUI:MainMenu>DesignOpt>Run標(biāo)準(zhǔn)的重啟動(dòng)大致如下：....../OPTOPRESU,..... !（Jobname.OPT）OPSEL,10 !10個(gè)最佳設(shè)計(jì)OPTYPE,.... !指定優(yōu)化工具或方法.... !指定其他優(yōu)化輸入OPEXE !開(kāi)始優(yōu)化循環(huán)和OPEXE到更詳細(xì)的說(shuō)明。注——除了優(yōu)化數(shù)據(jù)，ANSYS文件中Jobname.OP。因此，如果優(yōu)化數(shù)據(jù)文件被讀入，該文件名將覆蓋當(dāng)前的文件名[/FILNAME]。在交互方式下可以用OPRESU 命令（Main Opt>Resume）讀入批處理方式下生成的優(yōu)化數(shù)據(jù)，這樣便于交互的查看批處理優(yōu)化的數(shù)據(jù)。如果在讀入數(shù)據(jù)前優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中有數(shù)據(jù)的話，應(yīng)當(dāng)首先清除優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)。在這個(gè)過(guò)程中，所有的設(shè)置將恢復(fù)其缺省值，所有的設(shè)計(jì)序列將被刪除。用下列方式清除數(shù)據(jù)庫(kù)：Command:OPCLRGUI:MainMenu>DesignOpt>Clear&ResetANSYSOPCLR個(gè)新的優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)前應(yīng)該清除ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)。用下列方法清除ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)：Command:/CLEARGUI:UtilityMenu>File>Clear&StartNew與OPRESU命令相對(duì)應(yīng)的是命令Menu>DesignOpt>Save，其功能是將優(yōu)化數(shù)據(jù)寫(xiě)入指定的文件中（。優(yōu)化數(shù)據(jù)在每次優(yōu)化循環(huán)結(jié)束的時(shí)候自動(dòng)存儲(chǔ)（見(jiàn)OPDATA命令，但用戶也可以隨時(shí)用OPSVE優(yōu)化技術(shù)（更多的細(xì)節(jié)參見(jiàn)ANSYSTheoryReference20）零階方法零階方法之所以稱為零階方法是由于它只用到因變量而不用到的逼近方法，由約束的優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為非約束的優(yōu)化問(wèn)題。逼近方法：次循環(huán)后更新。用戶可以控制優(yōu)化近似的逼近曲線?？梢灾付ň€性擬合，平方擬合或平方差擬合。缺省情況下，用平方差擬合目標(biāo)函數(shù)，用平方擬合狀態(tài)變量。用下列方法實(shí)現(xiàn)該控制功能：Command:OPEQNGUI:MainMenu>DesignOpt>Method/ToolOPEQN同樣可以控制設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)點(diǎn)在形成逼近時(shí)如何加權(quán)；見(jiàn)ANSYSTheoryReference。轉(zhuǎn)換為非約束問(wèn)題狀態(tài)變量和設(shè)計(jì)變量的數(shù)值范圍約束了設(shè)計(jì)，優(yōu)化問(wèn)題就成為約ANSYS法計(jì)入所加約束的。搜索非約束目標(biāo)函數(shù)的逼近是在每次迭代中用SequentialUnconstrainedMinimizationTechnique(SUMT)實(shí)現(xiàn)的。收斂檢查設(shè)計(jì)是合理的而且滿足下列條件之一時(shí)，問(wèn)題就是收斂的：目標(biāo)函數(shù)值由最佳合理設(shè)計(jì)到當(dāng)前設(shè)計(jì)的變化應(yīng)小于目標(biāo)函數(shù)允差。最后兩個(gè)設(shè)計(jì)之間的差值應(yīng)小于目標(biāo)函數(shù)允差。自的允差。最后兩個(gè)設(shè)計(jì)所有設(shè)計(jì)變量的變化值應(yīng)小于各自的允差。用下列方法指定目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計(jì)變量允差：Command:OPVARGUI:MainMenu>DesignOpt>DesignVariablesMainMenu>DesignOpt>Objective收斂并不代表實(shí)際的最小值已經(jīng)得到了，只說(shuō)明以上四個(gè)準(zhǔn)則之一滿足了。因此，用戶必須確定當(dāng)前設(shè)計(jì)優(yōu)化的結(jié)果是否足夠。如果不足的話，就要另外做附加的優(yōu)化分析。有時(shí)候求解過(guò)程會(huì)在收斂前終止，這是因?yàn)榘l(fā)生下列情況之一：指定的循環(huán)次數(shù)達(dá)到了。連續(xù)的不合理設(shè)計(jì)達(dá)到了指定的值命令的NINFS域7。零階方法的特殊問(wèn)題數(shù)值具有同樣的精確度。下面給出了一些得到較好的逼近的建議。Command:OPTYPE,RANDGUI:MainMenu>DesignOpt>method/Tool用下列方法刪除所有不合理設(shè)計(jì)：Command:OPSELGUI:MainMenu>DesignOpt>Select/Delete序列來(lái)生成起始設(shè)計(jì)序列。用下列方法：Command:OPTYPE,RUNGUI:MainMenu>DesignOpt>Method/Tool(如果對(duì)問(wèn)題的特性有些認(rèn)識(shí)的話，后一種方法更好些。)注——做一些小的設(shè)計(jì)分析將有利于收斂。但如果設(shè)計(jì)之間差別不大，也就是說(shuō)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)點(diǎn)“堆積”在一起時(shí)，用戶就要指定優(yōu)化處理器沿一個(gè)指定的路徑分析，以避免丟掉好的設(shè)計(jì)。如果零階方法生成了許多不合理的設(shè)計(jì)的話，可能說(shuō)明狀態(tài)變量的近似不能良好的反映狀態(tài)變量的實(shí)際情況。在這種情況下，可以處理如下：增加連續(xù)不合理設(shè)計(jì)的允許值，然后進(jìn)行附加的零階方法分析（如果合理的設(shè)計(jì)好象要達(dá)到了。用下列方法：Command:OPSUBP,NINFSGUI:MainMenu>DesignOpt>Method/Tool合。用下列方法實(shí)現(xiàn)：Command:OPSELGUI:MainMenu>DesignOpt>Select/Delete在狀態(tài)變量逼近時(shí)選擇交叉項(xiàng)。用下列方法：Command:OPEQN,KFSVGUI:MainMenu>DesignOpt>Method/Tool一階方法元結(jié)果最小化，而不是對(duì)逼近數(shù)值進(jìn)行操作。一階方法使用因變量對(duì)設(shè)計(jì)變量的偏導(dǎo)數(shù)。在每次迭代中，梯度計(jì)算（用最大斜度法或共軛方向法）確定搜索方向，并用線搜索法對(duì)非約束問(wèn)題進(jìn)行最小化。（計(jì)算）組成。這就使得一次優(yōu)化迭代有多次分析循環(huán)。OPFRST命令(MainMenu>Design有兩個(gè)輸入入值的缺省數(shù)值就足夠了。見(jiàn)ANSYSTheory。收斂檢查和最佳序列滿足下面任意一種情況時(shí)，問(wèn)題就稱為收斂：目標(biāo)函數(shù)值由最佳合理設(shè)計(jì)到當(dāng)前設(shè)計(jì)的變化應(yīng)小于目標(biāo)函數(shù)允差。從當(dāng)前設(shè)計(jì)到前面設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)的變化值應(yīng)小于允差。同時(shí)要求最后的迭代使用最大斜度搜索，否則要進(jìn)行附加的迭代。用下列方法指定目標(biāo)函數(shù)允差：Command:OPVARGUI:MainMenu>DesignOpt>ObjectiveOPFRST命令NITR大迭代次數(shù)達(dá)到的情況下出現(xiàn)。一階方法的特殊情況高并不能保證最佳求解。下面是一些注意點(diǎn)：，然后以合理設(shè)計(jì)序列為起點(diǎn)重新運(yùn)行一階方法。（見(jiàn)后面“局部和全局最小）這是因?yàn)橐浑A方法從設(shè)計(jì)空間的一個(gè)序列開(kāi)始計(jì)算求索驗(yàn)證，如上所述。際有限元解（而非逼近確切的結(jié)果。隨機(jī)搜索法對(duì)于隨機(jī)搜索法[OPTYPE，RAND]，程序完成指定次數(shù)的分析循環(huán)，并在每次循環(huán)中使用隨機(jī)搜索變量值。用戶可以用OPRAND命令(MainMenu>DesignOpt>Method/Tool)終止，而忽略最大迭代次數(shù)是否達(dá)到。來(lái)判斷當(dāng)前設(shè)計(jì)空間是否合理。等步長(zhǎng)搜索法n*NSPS個(gè)設(shè)計(jì)序列，n是每個(gè)掃描中評(píng)估點(diǎn)的數(shù)目（OPSWEEP命令指定量，變量范圍將劃分為NSPS-1NSPSOPSWEEPDset指定MainMenu>DesignOpt>Method/Too。圖示和列表顯示等步長(zhǎng)搜索結(jié)果用下列方法圖示設(shè)計(jì)變量數(shù)值和響應(yīng)變量的數(shù)值關(guān)系：Command:OPLSWGUI:MainMenu>DesignOpt>ToolResults>Sweeps縱坐標(biāo)表示目標(biāo)函數(shù)或狀態(tài)變量的實(shí)際數(shù)值。橫坐標(biāo)表示正交化（0用下列方法生成列表的結(jié)果：Command:OPRSWGUI:MainMenu>DesignOpt>ToolResults>Print計(jì)變量，0相應(yīng)于最大值。乘子計(jì)算法本工具（這個(gè)二階技術(shù)在每個(gè)設(shè)計(jì)變量的兩個(gè)極值點(diǎn)上取OPFACT命令(MainMenu>Design指定2n次循環(huán)，n1/22n/2推。圖示和列表顯示乘子計(jì)算結(jié)果可以用棒式圖和表格顯示目標(biāo)函數(shù)或狀態(tài)變量的某些方面。例看兩個(gè)和三個(gè)變量之間的互相作用。用下列命令顯示棒式圖：Command:OPLFAGUI:MainMenu>DesignOpt>ToolResults>Factorial用下列命令對(duì)目標(biāo)函數(shù)或狀態(tài)變量的作用列表：Command:OPRFAGUI:MainMenu>DesignOpt>ToolResults>PrintANSYSTheoryReference20DesignOptimizatio最優(yōu)梯度法最優(yōu)梯度法[OPTYPE，GRAD]計(jì)算設(shè)計(jì)空間中某一點(diǎn)的梯度。哪個(gè)設(shè)計(jì)序列計(jì)算梯度：Command:OPGRADGUI:MainMenu>DesignOpt>Method/Tool本工具做的循環(huán)次數(shù)等于設(shè)計(jì)變量的數(shù)目。圖示和列表顯示最優(yōu)梯度法的結(jié)果函數(shù)或狀態(tài)變量的實(shí)際數(shù)值。橫坐標(biāo)表示設(shè)計(jì)變量一個(gè)小的（1%）變化值。用下列方法列表表示結(jié)果：Command:OPRGRGUI:MainMenu>DesignOpt>ToolResults>Print1%的變化值是相對(duì)于設(shè)計(jì)變量的變化范圍（由OPVAR命令中MAX-MIN數(shù)值確定，而不是相對(duì)于當(dāng)前的設(shè)計(jì)變量數(shù)值的。選擇優(yōu)化變量的一些說(shuō)明下面列出了許多如何定義設(shè)計(jì)變量，狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)的建議。選擇設(shè)計(jì)變量設(shè)計(jì)變量往往是長(zhǎng)度，厚度，直徑或模型坐標(biāo)等幾何參數(shù)。其必須是正值。關(guān)于設(shè)計(jì)變量要記住的幾點(diǎn)如下：設(shè)計(jì)變量合并不能用于設(shè)計(jì)變量是真正獨(dú)立的情況下。但是，可以根據(jù)模型的結(jié)構(gòu)判斷是否允許某些設(shè)計(jì)變量之間可以邏輯的合并。例如，如果優(yōu)化形式是對(duì)稱的，可以用一個(gè)設(shè)計(jì)變量表示對(duì)稱部分。給設(shè)計(jì)變量定義一個(gè)合理的范圍MIN和MA了好的設(shè)計(jì)。記住只有正的數(shù)值是可以的，因此要設(shè)定一個(gè)上限。設(shè)計(jì)變量X11-3a個(gè)設(shè)計(jì)變量X1到X（圖1-31-3d圖1-3 階梯型懸臂梁的設(shè)計(jì)變量選擇選擇狀態(tài)變量狀態(tài)變量通常是控制設(shè)計(jì)的因變量數(shù)值。狀態(tài)變量的例子有應(yīng)須是ANSYS可以計(jì)算的數(shù)值；實(shí)際上任何參數(shù)都能被定義為狀態(tài)變量。選擇狀態(tài)變量的一些要點(diǎn)為：在定義狀態(tài)變量[OPVAR命令]時(shí)，在MIN域中輸入空值表示無(wú)下限。同樣，在MAX00為限。如：!SIG10001000

!SIG大于等于0且小于等于量。比較好的方法是定義幾個(gè)關(guān)鍵位置的應(yīng)力為狀態(tài)變量。關(guān)系的參數(shù)為狀態(tài)變量。例如，狀態(tài)變量G=Z1/Z2G<C(Z1)可能不會(huì)得到GG與G=Z1-（C*Z2）G<0變量逼近就準(zhǔn)確了。命MINMAX域。應(yīng)避免過(guò)小的范圍，因?yàn)榇藭r(shí)合理設(shè)計(jì)可能5001000psi9001000psi如果要指定相同的約束數(shù)值（如頻率為386.4H，定義兩個(gè)相同數(shù)值的狀態(tài)變量將實(shí)際值包含起來(lái)，如下所示：...*GET,FREQ,ACTIVE,,SET,FREQ !參數(shù)FREQ等于計(jì)算頻率FREQ1=FREQFREQ2=FREQ.../OPT!上限FREQ1=387!下限FREQ2=386...386387速逼近（見(jiàn)命令。（如集中載荷附近選擇狀態(tài)變量。選擇目標(biāo)函數(shù)以下幾點(diǎn)：ANSYSx，就將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求數(shù)值x1=C-x或x1=1/xC是遠(yuǎn)大于x的數(shù)值。定義C-x1/x系，在零階方法中不能得到準(zhǔn)確的逼近。（于目標(biāo)函數(shù)的最大值?？傮w建議本部分說(shuō)明了在優(yōu)化設(shè)計(jì)中要記住的一些關(guān)鍵點(diǎn)。最重要的一點(diǎn)程。一旦理解了這個(gè)過(guò)程，求解實(shí)際問(wèn)題時(shí)就會(huì)覺(jué)得很方便。生成分析文件兩種方式生成分析文件：用內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)命令流[LGWRITE]（UtilityMenu>File>WriteDBLogFileJobname.LO。用內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)命令流有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：LGWRITE命令有一個(gè)選項(xiàng)（Kedit域）刪除不重要的命令，或?qū)⑵渥鳛樵u(píng)論行寫(xiě)到文件中。該選項(xiàng)會(huì)自動(dòng)對(duì)命令流文件做自動(dòng)處Jobname.DB）的，讀入的數(shù)據(jù)庫(kù)將包含其完整的數(shù)據(jù)庫(kù)命令流（ANSYSOperations）LGWRITE命令Kedit域中使用Kedit=COMMENT而不用Kedit=REMOVEKedit*GET（如EXREM和PLNSOJobname.LGW的最后編輯中不能作為備注行。注——/CLEAR/CLEAR命令。如果/LGWRITE的命令流。一般，數(shù)據(jù)庫(kù)命令流文件是在優(yōu)化循環(huán)開(kāi)始前寫(xiě)的。GUI生成命令（如FLST和FITEANSYSCommandsReference將非常煩瑣。執(zhí)行后修改設(shè)計(jì)變量序列這些參數(shù)的數(shù)值保持不變（在最后優(yōu)化過(guò)程的數(shù)值或用戶指定的數(shù)值，而不要恢復(fù)回分析文件中的數(shù)值。假定在循環(huán)文件中沒(méi)有重定義設(shè)計(jì)變量值，可以用下列方法修正“刪除”了的設(shè)計(jì)變量數(shù)值：/PREP7（只有后來(lái)要修改的參數(shù)才出現(xiàn)在/PREP7命令前。在下一個(gè)優(yōu)化前，輸入OPLOOP，PREP（MainMenu>DesignOpt>Controls）/PREP7處讀入分析文件。如果不做上面兩步操作，在以后的優(yōu)化分析中設(shè)計(jì)變量將設(shè)為其初始值。AREA2開(kāi)始進(jìn)行優(yōu)化。然后AREA2（不再是設(shè)計(jì)變量前值。AREA1=5.00 !AREA1是第一個(gè)面積AREA2=5.00 !AREA2是第二個(gè)面積/PREP7 !進(jìn)入PREP7前處理器!用AREA1和AREA2建立參數(shù)化模型......FINISH/SOLVE!施加載荷等并求解...FINISH/POST1SET,......*GET,SIG1,...的參數(shù)*GET,SIG2,...*GET,SIG3,......FINISH/OPTOPVAR,AREA1,DV,...

!定義用做狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)!進(jìn)入優(yōu)化分析模塊!定義參數(shù)AREA1和AREA2為設(shè)計(jì)變量OPVAR,AREA2,DV,...!!指定目標(biāo)函數(shù)OPTYPE,SUBP !零階方法OPEXE !執(zhí)行優(yōu)化!AREA2STATUS !驗(yàn)證當(dāng)前優(yōu)化變量OPLOOP,PREP !從第一個(gè)/PREP7位置讀入分析文件OPTYPE,... !指定優(yōu)化類(lèi)型... !指定其他優(yōu)化控制OPEXE !執(zhí)行優(yōu)化FINISH請(qǐng)參閱和OPLOOP的解釋。執(zhí)行后修正優(yōu)化變量?jī)?yōu)化變量可以在優(yōu)化執(zhí)行之間修改，此時(shí)使用 命令MainMenu>DesignOpt>DesignVariable。例如，用戶可能想修改這樣做是為了清除不適合于修改后的優(yōu)化變量序列的數(shù)據(jù)。局部最小值和全局最小值（見(jiàn)圖1-“零階方法的特殊情況”一章。最小重量和最小體積=*（假定模型密度是均勻的。網(wǎng)格密度格精度是否足夠很重要。通過(guò)用參數(shù)方式指定網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)或網(wǎng)格大小，可以在每次循環(huán)中正確的改變之。而且，在線性應(yīng)力或熱分析中，可以用能量法則列出每次循環(huán)的誤差（見(jiàn)ANSYSBasicAnalysisProceduresGuide第五章一個(gè)更加有趣的擴(kuò)展方式是在設(shè)計(jì)優(yōu)化循環(huán)中進(jìn)行一次自適應(yīng)網(wǎng)格循環(huán)來(lái)保證網(wǎng)格劃分誤差不超過(guò)一個(gè)定值。自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的內(nèi)容見(jiàn)ANSYSAdvancedAnalysisTechniquesGuide 第二章。用下列方法出誤差率：Command:PRERRGUI: Main Menu>General Postproc>List Results>PercentErrorUtilityMenu>List>Results>PercentError使用子結(jié)構(gòu)的話）進(jìn)行循環(huán)，從而大大節(jié)省機(jī)時(shí)（ANSYSAdvancedAnalysisTechniques）優(yōu)化分析的示例（GUI方法）在本例中，用一階方法進(jìn)行優(yōu)化分析。問(wèn)題描述大應(yīng)力不超過(guò)400psi（）截面面積和基本尺寸Ｂ在指定范圍內(nèi)變化。109.10磅。缺省允差（由程序計(jì)算）為1%（11磅2.0。問(wèn)題參數(shù)分析中使用如下材料特性：E=2.1E6psiRHO=2.85E-4lb/in3 ()最大許用應(yīng)力=400psi分析中使用如下幾何特性：橫截面面積變化范=1到1000in2 (初始值為1000)B變化范圍=4001000in（1000）問(wèn)題簡(jiǎn)圖第一步：指定文件名選擇UtilityMenu>File>ChangeJobname，打開(kāi)文件名對(duì)話框。輸入“truss”為工作文件名。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第二步：指定分析題目選擇UtilityMenu>File>Change話框。輸入“OptimizationofaThree-Bar作為分析題目。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第三步：定義參數(shù)初始值選擇UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters參數(shù)對(duì)話框。在選擇區(qū)域中輸入下列內(nèi)容：B=1000 按ENTERA1=1000 按ENTER鍵A2=1000 按ENTER鍵A3=1000 單擊OK。參數(shù)將在菜單中顯示出來(lái)。在數(shù)值參數(shù)對(duì)話框中單擊OK。第四步：定義單元類(lèi)型選 擇 Main Type>Add/Edit/Delete，打開(kāi)單元類(lèi)型對(duì)話框。在單元類(lèi)型庫(kù)對(duì)話框中單擊Add。在左邊列中單擊Structural。2DSpar1。1。在單元類(lèi)型庫(kù)對(duì)話框中單擊OK。在單元類(lèi)型對(duì)話框中單擊Close。第五步：定義實(shí)參選擇MainMenu>Preprocessor>Real話框。單擊Add，打開(kāi)實(shí)參對(duì)話框中單元類(lèi)型。單擊OK，打開(kāi)LINK1實(shí)參對(duì)話框。1。在橫截面區(qū)域中鍵入A1。單擊ApplyLINK110001的橫截面區(qū)域。2。在橫截面面積區(qū)域鍵入A2。單擊ApplyLINK110001的橫截面區(qū)域。3。在橫截面面積區(qū)域鍵入A3。在LINK1實(shí)參對(duì)話框中單擊OK。Close。第六步：定義材料特性選擇Main Props>-Constant->Isotropic，打開(kāi)各項(xiàng)同性材料特性對(duì)話框。1。單擊OK打開(kāi)第二個(gè)各項(xiàng)同性材料特性對(duì)話框。2.1E6。單擊OK并關(guān)閉對(duì)話框。第七步：生成結(jié)點(diǎn)選 擇 Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Nodes>InActiveCS，打開(kāi)活動(dòng)坐標(biāo)系中生成結(jié)點(diǎn)對(duì)話框。1。在活動(dòng)坐標(biāo)域，第一個(gè)域中輸入-B，第二個(gè)域中輸入0。單擊Apply1ANSYS圖形窗口。2。0。單擊Apply2ANSYS圖形窗口。3。B0。單擊Apply2將出現(xiàn)在ANSYS圖形窗口。3。00。OK4將出現(xiàn)在ANSYS4個(gè)結(jié)點(diǎn)都出現(xiàn)在ANSYS打開(kāi)結(jié)點(diǎn)號(hào)碼。選擇菜單UtilityMenu>PlotCtrls>WindowControls>WindowOptions打開(kāi)窗口選項(xiàng)對(duì)話框。在結(jié)點(diǎn)號(hào)碼框上單擊OF（將切換為O。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。選擇菜單UtilityMenu>PlotCtrls>WindowControls>WindowsOptions打開(kāi)窗口對(duì)話框。在坐標(biāo)位置出選取不顯示選項(xiàng)。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第八步：生成單元選擇菜單Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Elements>-AutoNumbered->ThruNodes打開(kāi)結(jié)點(diǎn)對(duì)話框的單元項(xiàng)。1按照該順序點(diǎn)周?chē)鷮⒊霈F(xiàn)一個(gè)小框。在該對(duì)話框單擊OKANSYS1和4結(jié)點(diǎn)之間將出現(xiàn)一個(gè)線單元1。選擇菜單Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Elements>ElemAttributes打開(kāi)單元特性對(duì)話框。2。在單元特性對(duì)話框中單擊OK。選擇菜單Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Elements>-AutoNumbered->ThruNodes打開(kāi)結(jié)點(diǎn)對(duì)話框的單元項(xiàng)。24（按照該順序。在該對(duì)話框單擊OKANSYS3和4結(jié)點(diǎn)之間將出現(xiàn)一個(gè)線單元2。10 ．選擇菜單MainMenu>Preprocessor>-Modeling->Create>Elements>ElemAttributes單元特性對(duì)話框。2。在單元特性對(duì)話框中單擊OK。13 ．選擇菜單Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Elements>-AutoNumbered->ThruNodes打開(kāi)結(jié)點(diǎn)對(duì)話框的單元項(xiàng)。14．24（按照該順序15．在該對(duì)話框單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。ANSYS圖形窗口中3和4結(jié)點(diǎn)之間將出現(xiàn)一個(gè)線單元3。第九步：施加位移約束和載荷選擇菜單MainMenu>Solution>-Loads->Apply>-Structural->Displacement>On打開(kāi)ApplyU，ROTonNodes的對(duì)話框。在ANSYS1，23。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框并打開(kāi)第二個(gè)ApplyROTonNodes的對(duì)話框。在要約束的自由度菜單上單擊ALLDOF選項(xiàng)。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。選擇菜單Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structural-Force/Moment>OnNodes開(kāi)ApplyF/MonNodes對(duì)話框。在ANSYS4。在對(duì)話框中單擊OK關(guān)閉并打開(kāi)第二個(gè)ApplyF/MonNodes對(duì)話框。將Force/Mom方向設(shè)為FX。在Force/MomentValue200000。OK4上將出現(xiàn)一個(gè)橫向箭頭表12 ．選擇菜單Menu>Solution>-Loads-Apply>-Strutural-Force/Moment>OnNodes開(kāi)ApplyF/MonNodes對(duì)話框。在ANSYS4。在對(duì)話框中單擊OK關(guān)閉并打開(kāi)第二個(gè)ApplyF/MonNodes對(duì)話框。將Force/Mom方向設(shè)為FX。在Force/MomentValue域輸入-200000。OK4上將出現(xiàn)一個(gè)垂直箭頭表第十步：求解模型選擇菜單MainMenu>Solution>-Solve->CurrentLS打開(kāi)SolveCurrentLoadStep窗口。查看狀態(tài)窗口中的目標(biāo)信息并在菜單條上單擊Close關(guān)閉。在該對(duì)話框中單擊OK。Close關(guān)閉對(duì)話框。第十一步：進(jìn)入后處理器并讀出單元總體積選擇菜單Main Menu>General Table>DefineTable打開(kāi)ElementTableData對(duì)話框。單擊Add 定義單元表格并打開(kāi)Define ElementaryTableItems對(duì)話框。在UserLabel域中輸入EVOL。在Item,CompResultsDataItem菜單的左列單擊在右列單擊Elem。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。在ElementTableData對(duì)話框中單擊Close。選擇菜單MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>SumofEachItemTabularSumofEachElementTableItem對(duì)話框。單擊OK 計(jì)算總和。SSUM命令窗口將顯示總和為0.382842E+07。單擊菜單條上的Close關(guān)閉SSUM命令窗口。10．選擇菜單UtilityMenu>Parameters>GetScalarData打開(kāi)ScalarData對(duì)話框。在TypeofDatatobeRetrieved菜單左列單擊Results在右列單擊ElemTable。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框并打開(kāi)GetElementTableSumResults在NameofParametertobeDefined域輸入14．單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。選擇菜單UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters打開(kāi)ScalarParameters對(duì)話框。SelectionRHO=2.85E-4ENTER應(yīng)顯示在菜單上。在Selection域輸入WT=RHO*VTOT并按ENTER1091.10173。單擊Close關(guān)閉對(duì)話框。第十二步：讀出軸向應(yīng)力選擇菜單Main Menu>General Table>DefineTable打開(kāi)ElementTableData對(duì)話框。單擊Add打開(kāi)DefineAdditionalElementTableItems對(duì)話框。在UserLableforItemSIG。在Item,CompResultsDataItem菜單左列單擊BySequenceNumLS。在SelectionL”后鍵入1（表示序列號(hào)為。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。在ElementTableData對(duì)話框中單擊Close。選擇菜單UtilityMenu>Parameters>GetScalarData打開(kāi)ScalarData對(duì)話框。在theTypeofDatatobeRetrievedResultsData，在右列單擊ElemTable。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框并打開(kāi)GetElementTableData．在NameofParametertobeDefined域輸入SIG1。在ElementNumberN1。將ElemTableDatatobeRetrieved域設(shè)為SIG。14．單擊Apply關(guān)閉對(duì)話框并打開(kāi)GetScalarData在TypeofDatatobeRetrievedResults，在右列單擊ElemTable。單擊OK打開(kāi)GetElementTableData對(duì)話框。17．在NameofParametertobeDefined域輸入SIG218．在ElementNumberN2。19．將ElemTableDatatobeRetrieved域設(shè)為SIG。20．單擊Apply關(guān)閉對(duì)話框并打開(kāi)GetScalarData在TypeofDatatobeRetrievedResults，在右列單擊ElemTable。單擊OK打開(kāi)GetElementTableData對(duì)話框。23．在NameofParametertobeDefined域輸入SIG324．在ElementNumberN3。25．將ElemTableDatatobeRetrieved域設(shè)為SIG26．單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。27UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters打開(kāi)ScalarParametersSelection域輸入以下信息：SIG1=ABS(SIG1) ENTERSIG2=ABS(SIG2) ENTERSIG3=ABS(SIG3) OK28．單擊Close關(guān)閉對(duì)話框。第十三步：顯示當(dāng)前設(shè)計(jì)UtilityMenu>PlotCtrls>Style>SizeandShapetheSizeandShape對(duì)話框。在Display of element shapes based on real description表示的行中單擊OFF將其切換為ON。在RealconstantMultiplier2。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。選擇菜單Utility Menu>PlotCtrls>Pan,Zoom,Rotate打開(kāi)Pan,Zoom,Rotate對(duì)話框。單擊ISO3桿珩架的軸測(cè)圖。單擊Close關(guān)閉對(duì)話框。UtilityMenu>Plot>Elements畫(huà)出珩架。第十四步：生成優(yōu)化分析文件UtilityMenu>File>WriteDBLogFile打開(kāi)DatabaseLog對(duì)話框。在WriteDatabaseLogTotruss.lg單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第十五步：進(jìn)入優(yōu)化處理器并指定分析文件選擇菜單MainMenu>DesignOpt>-AnalysisFile->Assign開(kāi)AssignAnalysisFile對(duì)話框。Selection域添加“truss.lgw”到路徑名（中拾取truss.lg。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第十六步：定義優(yōu)化設(shè)計(jì)變量選擇菜單MainMenu>DesignOpt>DesignVariables打開(kāi)DesignVariables對(duì)話框。單擊Add打開(kāi)DefineaDesignVariable對(duì)話框。在ParameterNameB；B將出現(xiàn)在Selection域。在MinimumValue400。在MaximumValue2000。單擊Apply確認(rèn)設(shè)計(jì)變量。在ParameterName菜單單擊AA1將出現(xiàn)在Selection域。在MinimumValue1。在MaximumValue100010．單擊Apply確認(rèn)設(shè)計(jì)變量。．在ParameterNameA2。12．在MinimumValue1。13．在MaximumValue100014．單擊Apply確認(rèn)設(shè)計(jì)變量。15．在ParameterNameA3。16．在MinimumValue1。17．在MaximumValue100018．單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。19．單擊Close關(guān)閉DesignVariables對(duì)話框。第十七步：定義優(yōu)化狀態(tài)變量MainMenu>DesignOpt>StateVariables打開(kāi)Variables對(duì)話框。單擊Add打開(kāi)DefineaStateVariable對(duì)話框。在ParametersNameSelection域。在UpperLimit400。單擊Apply確認(rèn)狀態(tài)變量。在ParametersNameSelection域。在UpperLimit400。單擊Apply確認(rèn)狀態(tài)變量。在ParametersNameSelection域。在UpperLimit400．單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。12．單擊Close關(guān)閉StateVariable對(duì)話框。第十八步：存儲(chǔ)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)MainMenu>DesignOpt>-OptDatabase->Save開(kāi)SaveOptimizationData對(duì)話框。在Selection單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第十九步：設(shè)置重量為目標(biāo)函數(shù)選擇菜單MainMenu>DesignOpt>Objective打開(kāi)ObjectiveFunction對(duì)話框。ParameterNameWT；WTSelection域。在ConvergenceTolerance2。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第二十步：指定一階優(yōu)化方法選擇菜單MainMenu>DesignOpt>Method/Tool打開(kāi)SpecifyOptimizationMethod對(duì)話框。在SelectMethod/Tool列表中單擊First-Orderradio按紐。單擊OK打開(kāi)ControlsforFirst-OrderOptimization對(duì)話框。maximumIterations45。單擊OK關(guān)閉對(duì)話框。第二十一步：運(yùn)行優(yōu)化選擇菜單Main Menu>Design Opt>Run 打開(kāi)ExecutionofRun對(duì)話框。查看分析信息，單擊OK開(kāi)始優(yōu)化運(yùn)算。16301.23。第二十二步：列出最佳設(shè)計(jì)序列和所有設(shè)計(jì)序列MainMenu>DesignOpt>-DesignSets->ListListDesignSet對(duì)話框。在列表選項(xiàng)中拾取BEST序列。拾取OK打開(kāi)OPLIST16。在查看優(yōu)化參數(shù)值后，在菜單條上單擊Close。MainMenu>DesignOpt>-DesignSets->ListListDesignSets對(duì)話框。在列表選項(xiàng)中拾取ALL序列。單擊OK打開(kāi)OPLIST命令窗口