《ANSYS高级技术分析指南》课程教学讲义（优化设计）第三章 进行优化设计

ANSYS 第三章 进行优化设计

第三章 进行优化设计

ANSYS 第3章 进行优化设计 本章,将集中介绍如何对现有设计进行优化。 将包括以下内容: A.优化设计的定义一总览 B.过程一搜索一个优化目标的步骤 C.重启动 D.练习

M3-2 第3章 进行优化设计 • 本章, 将集中介绍如何对现有设计进行优化。 • 将包括以下内容: A. 优化设计的定义 — 总览 B. 过程 — 搜索一个优化目标的步骤 C. 重启动 D. 练习

ANSYS 进行优化设计 A.定义 一次快速复习 个优化设计是一次: 执行目标函数, 满足所有设计约束 并且使用最少量的材料(或成本或某种其他判据)的过程 M3-3

M3-3 进行优化设计 A. 定义 一次快速复习 • 一个优化设计是一次： – 执行目标函数, – 满足所有设计约束, – 并且 使用最少量的材料 (或成本或某种其他判据)的过程

ANSYS 进行优化设计 定义 要优化一个设计,就必须有一个分析文件。 分析文件包括参数模型的输入 初始参数值 几何模型和分网 边界条件,载荷,和求解 结果查看和检索 M3-4

M3-4 进行优化设计 定义 • 要优化一个设计, 就必须有一个分析文件。 • 分析文件包括参数模型的输入: – 初始参数值 – 几何模型和分网 – 边界条件, 载荷, 和求解 – 结果查看和检索

ANSYS 进行优化设计 B.过程 从创建一个参数化模型和建立一个分析文件开始 初始设计 参数化建模和加载 搜寻设计域 分析 求解 文件 进行优化设计 参数化结果

M3-5 进行优化设计 B. 过程 • 从创建一个参数化模型和建立一个分析文件开始。 分析 文件 搜寻设计域 进行优化设计 初始设计 参数化建模和加载 求解 参数化结果

ANSYS 进行优化设计 过程 主要分四步(假定已有分析文件存在) 1.确认分析文件 2.确认优化变量-DVSV,和目标函数 esgn0pt区 Analysis File 3.进行优化 Design Variables State variables 4.查看结果 Controls Method/Tool 这些步骤相应的菜单如右,可由主菜单 -Design Sets- List Main menu> Design Opt得到 Select/Delete Graphs/Tables Too Results Opt Database Save Resume Clear Reset status M3-6

M3-6 进行优化设计 过程 • 主要分四步 (假定已有分析文件存在): 1. 确认分析文件 2. 确认优化变量 - DV, SV, 和目标函数 3. 进行优化 4. 查看结果 • 这些步骤相应的菜单如右，可由主菜单 Main Menu > Design Opt 得到

ANSYS 进行优化设计 过程 以下将用一个转盘的例子来说明过程的各步: 个高速旋转的钢盘,在150001m的转速下工作,要求按等应 力投计。 材料属性:E=30E6psp=72E4|b-s2/in4,v=03 1.6 0.5 4.0R 0.6 0.4 10.0R M3-7

M3-7 进行优化设计 过程 • 以下将用一个转盘的例子来说明过程的各步: 一个高速旋转的钢盘，在15,000 rpm的转速下工作，要求按等 应 力设计 。 – 材料属性: E = 30E6 psi, r = 7.2E-4 lb-s 2 /in4 , n = 0.3 qrim ymid 10.0R 4.0R qhub 0.6 0.4 1.6 0.5 xmid

ANSYS 进行优化设计 过程 冯密塞斯应力应不超过25000psi 转盘最低自震频率应为1000Hz或更高。 轮毅和轮缘的尺寸是固定的但允许改变中间部分的形状。 1.6 0.5 4.0R 0.6 04 10.0R

M3-8 qrim ymid 10.0R 4.0R qhub 0.6 0.4 1.6 0.5 xmid 进行优化设计 过程 – 冯密塞斯应力应不超过 25,000 psi – 转盘最低自震频率应为 1000 Hz或更高。 – 轮毂和轮缘的尺寸是固定的, 但允许改变中间部分的形状

ANSYS 进行优化设计-过程 确认分析文件 确认分析文件 确认优化参数 进行优化 查看结果 调用分析文件,该文件中应包含执行一次优化完整循环所需的全部 输入 参数化建模和加载 求解 参数化结果 M3-9

M3-9 进行优化设计- 过程 确认分析文件  确认分析文件 • 确认优化参数 • 进行优化 • 查看结果 • 调用分析文件，该文件中应包含执行一次优化完整循环所需的全部 输入: – 参数化建模和加载 – 求解 – 参数化结果

ANSYS 进行优化设计-过程 确认分析文件 确认分析文件,只要简单地从如下的 Assign Analysis File对话框中 选择文件名: Design Opt >-Anal ysis File- Assign 或用 OPANL命令 〓: Assign Analysis File Assign Analysis file File Name Directories rotdisk dat kr\optseminar、 inputs He ly

M3-10 进行优化设计- 过程 确认分析文件 • 确认分析文件, 只要简单地从如下的Assign Analysis File对话框中 选择文件名: – Design Opt > -Analysis File- Assign… – 或用 OPANL 命令