《ANSYS高级技术分析指南》课程教学讲义（优化设计）第四章 搜寻设计域

ANSYS 第四章 搜寻设计域

第 四 章 搜寻设计域

ANSYS 搜寻设计域 总论 搜寻设计域的意思很简单,就是对各种设计进行尝试 一旦建立了一个参数化模型和一个分析文件,搜寻设计域就变得简 单易行。 初始设计 参数化建模和加就 搜寻设计域 分析文件 求解 进行优化设计 参数化结果

M4-2 搜寻设计域 总论 • 搜寻设计域的意思很简单，就是对各种设计进行尝试。 • 一旦建立了一个参数化模型和一个分析文件，搜寻设计域就变得简 单易行。 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 搜寻设计域 总论 ANSYS优化程序提供了多种工县以探测设计领域。 扫描法 随机法 梯度法 单步循环法 乘子法

M4-3 • ANSYS 优化程序提供了多种 工具 以探测设计领域。 搜寻设计域 总论 单步循环法 随机法 扫描法 梯度法 乘子法

ANSYS 搜寻设计域 总论 单步循环 对整个分析文件执行一次循环 对 what-if脚本非常有用,如:“假如( What if)消除此构架桥 对角线元件(设定其横截面积为一个很小值将会怎样?” 在一次优化运行后,若要恢复 (从新产生)一个要求的设计 也可用此单步循环法。 H2

M4-4 搜寻设计域 总论 单步循环 • 对整个分析文件执行一次循环。 • 对 what-if 脚本非常有用，如： “假如（What if） 消除此构架桥 对角线元件 (设定其横截面积为一个很小值)将会怎样?” H1 H2 • 在一次优化运行后，若要恢复 （从新产生）一个要求的设计 也可用此单步循环法。 A1 A1 A2 A3

ANSYS 搜寻设计域 总论 随机工具 通过给定设计变量的随机值产生随机设计 对于只有几个“良好”设计的情况,要启动一个子序列设计优化过 程,随机工具是很有用的。 M4-5

M4-5 搜寻设计域 总论 随机工具 • 通过给定设计变量的随机值产生随机设计。 • 对于只有几个“良好”设计的情况，要启动一个子序列设计优化过 程，随机工具是很有用的

ANSYS 搜寻设计域 总论 扫描工具 对每个DV,在整个设计变量域中扫描。 对全局敏感性研究很有用-在某一DV值的整个范围内对给定设计有 什么影响。 DV2 一习一一一一一 DV1

M4-6 搜寻设计域 总论 扫描工具 • 对每个DV，在整个设计变量域中扫描。 • 对全局敏感性研究很有用 - 在某一DV值的整个范围内对给定设计有 什么影响。 DV2 DV1

ANSYS 搜寻设计域 总论 梯度工具 对每个DV改变一小量,在相邻领域内,产生参考设计的一些设计方 案 对局部敏感性研究中很有用-了解DV的小小扰动,如何影响给定的 设计。 你可查对OB和SV的斜率,察看每个DV对参考设计的影响。 OBJ DV M47

M4-7 搜寻设计域 总论 梯度工具 • 对每个DV改变一小量，在相邻领域内，产生参考设计的一些设计方 案。 • 对局部敏感性研究中很有用 - 了解DV的小小扰动，如何影响给定的 设计。 • 你可查对OBJ 和 SV 的斜率，察看每个DV对参考设计的影响。 OBJ DV

ANSYS 搜寻设计域 总论 乘子工具 个表明设计域所有极点或“角落”示例的统计工具,即每个DV 最小或最大值时的结果。 不仅对理解每个DV对设计的影响很有帮助,而且对理解两变量和三 变量交互的影响也很有用 用于试验设计(因为乘子法广泛用于试验结果的解释)

M4-8 搜寻设计域 总论 乘子工具 • 一个表明设计域所有极点或“角落”示例的统计工具，即每个 DV 最小或最大值时的结果。 • 不仅对理解每个DV对设计的影响很有帮助，而且对理解两变量和三 变量交互的影响也很有用。 • 用于试验设计 (因为乘子法广泛用于试验结果的解释)

ANSYS 搜寻设计域 过程 旦建立了分析文件,所有优化工具都用如下同样的步骤: 建立初始设计 2.进入优化程序并确认分析文件 3.确认优化变量 执行优化工具 5.查看结果

M4-9 搜寻设计域 过程 • 一旦建立了分析文件, 所有优化工具都用如下同样的步骤 ： 1. 建立初始设计 2. 进入优化程序并确认分析文件 3. 确认优化变量 4. 执行优化工具 5. 查看结果

ANSYS 搜寻设计域 过程 为了说明执行步骤,用一个半对称构架桥模型的例子。 目标是评价总体积,满足 最大纵向变形<10in 最大元件应力<10,000psi 载荷: P1=20|b/in 重力,g=386is2 设计变量: A1,A2,A3,H1,H2 H2

M4-10 搜寻设计域 过程 • 为了说明执行步骤, 用一个半对称构架桥模型的例子。 • 目标是评价总体积，满足： – 最大纵向变形 < 1.0 in – 最大元件应力 < 10,000 psi • 载荷： – P1 = 20 lb/in – 重力, g = 386 in/s2 • 设计变量： – A1, A2, A3, H1, H2 H1 H2 A1 A1 A2 A3