進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)ansys

1、第三章第三章進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)M3-2第第3章章進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)本章本章, 將集中介紹如何對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。將集中介紹如何對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。將包括以下內(nèi)容將包括以下內(nèi)容:A. 優(yōu)化設(shè)計(jì)的定義優(yōu)化設(shè)計(jì)的定義 總覽總覽B. 過(guò)程過(guò)程 搜索一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)的步驟搜索一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)的步驟C. 重啟動(dòng)重啟動(dòng)D. 練習(xí)練習(xí)M3-3進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)A. 定義定義一次快速?gòu)?fù)習(xí)一次快速?gòu)?fù)習(xí)一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一次：一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一次： 執(zhí)行目標(biāo)函數(shù)執(zhí)行目標(biāo)函數(shù), 滿足所有設(shè)計(jì)約束滿足所有設(shè)計(jì)約束, 并且并且 使用最少量的材料使用最少量的材料 (或成本或某種其他判據(jù)或成本或某種其他判據(jù))的過(guò)程。的過(guò)

2、程。M3-4進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 定義定義要優(yōu)化一個(gè)設(shè)計(jì)要優(yōu)化一個(gè)設(shè)計(jì), 就必須有一個(gè)分析文件。就必須有一個(gè)分析文件。分析文件包括參數(shù)模型的輸入分析文件包括參數(shù)模型的輸入: 初始參數(shù)值初始參數(shù)值 幾何模型和分網(wǎng)幾何模型和分網(wǎng) 邊界條件邊界條件, 載荷載荷, 和求解和求解 結(jié)果查看和檢索結(jié)果查看和檢索M3-5進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)B. 過(guò)程過(guò)程從創(chuàng)建一個(gè)參數(shù)化模型和建立一個(gè)分析文件開(kāi)始。從創(chuàng)建一個(gè)參數(shù)化模型和建立一個(gè)分析文件開(kāi)始。分析分析文件文件搜尋設(shè)計(jì)域搜尋設(shè)計(jì)域進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)初始設(shè)計(jì)初始設(shè)計(jì)參數(shù)化建模和加載參數(shù)化建模和加載求解求解參數(shù)化結(jié)果參數(shù)化結(jié)果M3-6進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)

3、化設(shè)計(jì) 過(guò)程過(guò)程主要分四步主要分四步 (假定已有分析文件存在假定已有分析文件存在):1.確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文件2.確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量 - DV, SV, 和目標(biāo)函數(shù)和目標(biāo)函數(shù)3.進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化4.查看結(jié)果查看結(jié)果這些步驟相應(yīng)的菜單如右，可由主菜單這些步驟相應(yīng)的菜單如右，可由主菜單 Main Menu Design Opt 得到得到M3-7進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 過(guò)程過(guò)程以下將用一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)的例子來(lái)說(shuō)明過(guò)程的各步以下將用一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)的例子來(lái)說(shuō)明過(guò)程的各步:一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的鋼盤(pán)，在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的鋼盤(pán)，在15,000 rpm的轉(zhuǎn)速下工作，要求按等的轉(zhuǎn)速下工作，要求按等 應(yīng)力應(yīng)力設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 。材料屬性

4、材料屬性: E = 30E6 psi, r r = 7.2E-4 lb-s2/in4, n n = 0.3qrimymid10.0R4.0Rqhub0.60.41.60.5xmidM3-8qrimymid10.0R4.0Rqhub0.60.41.60.5xmid進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 過(guò)程過(guò)程馮密塞斯應(yīng)力應(yīng)不超過(guò)馮密塞斯應(yīng)力應(yīng)不超過(guò) 25,000 psi轉(zhuǎn)盤(pán)最低自震頻率應(yīng)為轉(zhuǎn)盤(pán)最低自震頻率應(yīng)為 1000 Hz或更高?；蚋?。輪轂和輪緣的尺寸是固定的輪轂和輪緣的尺寸是固定的, 但允許改變中間部分的形狀。但允許改變中間部分的形狀。M3-9進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文

5、件4確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文件確認(rèn)優(yōu)化參數(shù)確認(rèn)優(yōu)化參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化查看結(jié)果查看結(jié)果調(diào)用分析文件，該文件中應(yīng)包含執(zhí)行一次優(yōu)化完整循環(huán)所需的全部調(diào)用分析文件，該文件中應(yīng)包含執(zhí)行一次優(yōu)化完整循環(huán)所需的全部輸入輸入: 參數(shù)化建模和加載參數(shù)化建模和加載 求解求解 參數(shù)化結(jié)果參數(shù)化結(jié)果M3-10進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文件, 只要簡(jiǎn)單地從如下的只要簡(jiǎn)單地從如下的Assign Analysis File對(duì)話框中對(duì)話框中選擇文件名選擇文件名: Design Opt -Analysis File- Assign 或用或用 OPANL 命令命令M3-11

6、進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量3 確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文件4確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化查看結(jié)果查看結(jié)果這一步要選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)并將他們定義為這一步要選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)并將他們定義為: 設(shè)計(jì)變量設(shè)計(jì)變量 狀態(tài)變量狀態(tài)變量 目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)M3-12進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量設(shè)計(jì)變量設(shè)計(jì)變量 (DV)設(shè)計(jì)變量是為了使體積（或其他任何目標(biāo)函數(shù)）最小而允許改變的設(shè)計(jì)變量是為了使體積（或其他任何目標(biāo)函數(shù)）最小而允許改變的變量。變量。qrimymidqhub對(duì)此轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)例對(duì)此轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)例, DV 為為 輪轂角輪轂角 , 30-90 輪緣角

7、輪緣角 , 45-135 XMID, 0.5-4.5 in YMID, 0.25-1.5 inxmidqrimqhubM3-13進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)確認(rèn) DV, Design Opt Design Variables Add 或用或用 OPVAR 命令命令:OPVAR,name,DV,min,max,tolerM3-14進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量需要的最大值需要的最大值 (MAX)， 必須必須 0.0。 最小值最小值 (MIN), 如果指定的話如果指定的話, 必須必須 0.0. 如果未指定如果未指定, MIN 的

8、缺省的缺省值為值為 0.001*MAX.允差允差 (TOLER) 是為收斂（停機(jī)）而確定的兩次循環(huán)間是為收斂（停機(jī)）而確定的兩次循環(huán)間DV可接受的可接受的改變量改變量 。 允差與允差與 DV 有相同的單位，并且，有相同的單位，并且，不是不是 一個(gè)百分比一個(gè)百分比 或一個(gè)分?jǐn)?shù)或一個(gè)分?jǐn)?shù)。 缺缺省值省值 = 0.01*當(dāng)前值當(dāng)前值例如例如, 如果在第如果在第6次循環(huán)時(shí)，輪轂角次循環(huán)時(shí)，輪轂角 = 54.2 而第而第7次循環(huán)時(shí)為次循環(huán)時(shí)為55.0, 停機(jī)條件停機(jī)條件 不不 滿足，因?yàn)闈M足，因?yàn)?DV 的改變量的改變量 |54.2-55.0| = 0.8, 大于大于 （） 0.55。(但是有時(shí)會(huì)基于目

9、標(biāo)函數(shù)而停機(jī)但是有時(shí)會(huì)基于目標(biāo)函數(shù)而停機(jī) 將在以后詳細(xì)介紹將在以后詳細(xì)介紹)M3-15進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量可以定義可以定義 60個(gè)個(gè) DV, 但最好不要超過(guò)但最好不要超過(guò) 10-20個(gè)個(gè) DV。 DV太多太多, 很容易很容易收斂于一個(gè)局部最小值。收斂于一個(gè)局部最小值。因?yàn)榇蠖鄶?shù)因?yàn)榇蠖鄶?shù) DV 是諸如厚度、半徑等幾何參數(shù)是諸如厚度、半徑等幾何參數(shù), 所以所以 DV 應(yīng)限為正值應(yīng)限為正值，這樣的限制一般不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。，這樣的限制一般不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。M3-16進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量狀態(tài)變量狀態(tài)變量 (SV)設(shè)計(jì)約束設(shè)計(jì)

10、約束, 如最大應(yīng)力和變形如最大應(yīng)力和變形以此轉(zhuǎn)盤(pán)為例以此轉(zhuǎn)盤(pán)為例, SV 為為: 最大周向應(yīng)力最大周向應(yīng)力 25000 psi 一階自震頻率一階自震頻率 1000 HzqrimymidqhubxmidM3-17進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量M3-18進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量SV 可以是單邊的或雙邊的?？梢允菃芜叺幕螂p邊的。 單邊單邊: 只指定只指定 MIN 或只指定或只指定 MAX 值值 雙邊雙邊: 同時(shí)指定同時(shí)指定 MIN 和和 MAX 值。值。TOLER 是可行域的允差是可行域的允差 在被判定為不可行域之前，該設(shè)計(jì)離在被

11、判定為不可行域之前，該設(shè)計(jì)離MAX 和和 MIN 的范圍有多遠(yuǎn)。的范圍有多遠(yuǎn)。 允差與允差與 DV 有相同的單位，并且，有相同的單位，并且，不是不是 一個(gè)百分比一個(gè)百分比 或一個(gè)分?jǐn)?shù)或一個(gè)分?jǐn)?shù)。 缺缺省值省值 = 0.01*當(dāng)前值。當(dāng)前值。例如例如, 如果該轉(zhuǎn)盤(pán)一階自震頻率為如果該轉(zhuǎn)盤(pán)一階自震頻率為 FREQ1 = 991.3 Hz, 則該設(shè)計(jì)仍在則該設(shè)計(jì)仍在 可行域，因?yàn)閷?shí)際門(mén)檻值為可行域，因?yàn)閷?shí)際門(mén)檻值為 1000-(0.01*1000) = 990 Hz.Feasible RegionTOLERMAXMINTOLERInfeasibleInfeasibleM3-19進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)

12、計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量狀態(tài)變量不是優(yōu)化所要求的狀態(tài)變量不是優(yōu)化所要求的, 但通常還要指定，因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)需要但通常還要指定，因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)需要在某種形式的約束。在某種形式的約束。可以定義可以定義 100 個(gè)個(gè) SV。M3-20進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù) (OBJ)目標(biāo)函數(shù)是通過(guò)優(yōu)化要被最小化的參數(shù)。目標(biāo)函數(shù)是通過(guò)優(yōu)化要被最小化的參數(shù)。 例如體積例如體積, 重量重量, 和某處的和某處的溫度。溫度。以此轉(zhuǎn)盤(pán)為例以此轉(zhuǎn)盤(pán)為例, 目標(biāo)是應(yīng)力變化最小。目標(biāo)是應(yīng)力變化最小。 因此因此 OBJ 是馮密塞斯應(yīng)力是馮密塞斯應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)差的標(biāo)準(zhǔn)差

13、, SDEV。qrimymidqhubxmidM3-21進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)目標(biāo)函數(shù)確認(rèn)目標(biāo)函數(shù), Design Opt Objective 或用或用 OPVAR 命令命令:OPVAR,name,OBJ,tolerM3-22進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量允差允差 (TOLER) 是為收斂（停機(jī)）而確定的兩次循環(huán)間是為收斂（停機(jī)）而確定的兩次循環(huán)間OBJ可接受的可接受的改變量改變量 。 允差與允差與 OBJ 有相同的單位，并且，有相同的單位，并且，不是不是 一個(gè)百分比一個(gè)百分比 或一個(gè)分?jǐn)?shù)或一個(gè)分?jǐn)?shù)。 缺省值缺省值 =

14、 0.01*當(dāng)前值。當(dāng)前值。例如例如, 如果第如果第7次循環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)差為次循環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)差為 SDEV = 3900， 而第而第6次循環(huán)為次循環(huán)為 3850, OBJ 的停機(jī)條件的停機(jī)條件 沒(méi)有沒(méi)有 滿足，因?yàn)闈M足，因?yàn)?|3900-3850| = 50, 大于停機(jī)大于停機(jī)值值 （） 39.0.(但是有時(shí)會(huì)基于但是有時(shí)會(huì)基于DV而停機(jī)而停機(jī) 將在以后詳細(xì)介紹將在以后詳細(xì)介紹) M3-23進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量你可以只指定一個(gè)目標(biāo)函數(shù)你可以只指定一個(gè)目標(biāo)函數(shù) OBJ。ANSYS 總是總是 極小化極小化 此此 OBJ. 如果你想要極大化某值如果你想要極大化某值,

15、如參數(shù)如參數(shù) y, 可可指定指定 1/y 或或 A-y 作為作為 OBJ (此間此間 A y)。推薦推薦 OBJ為正。為正。 如要確保如要確保OBJ為正，可對(duì)參數(shù)加上一個(gè)常數(shù)值。為正，可對(duì)參數(shù)加上一個(gè)常數(shù)值。M3-24進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化3 確認(rèn)分析文件確認(rèn)分析文件3 確認(rèn)優(yōu)化變量確認(rèn)優(yōu)化變量4進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化查看結(jié)果查看結(jié)果這一步包括這一步包括:A.指定運(yùn)行控制指定運(yùn)行控制B.選擇優(yōu)化方法選擇優(yōu)化方法C.保存優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)保存優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)D.啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程M3-25進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化A. 運(yùn)行控制運(yùn)行控制包括

16、包括: 指定優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)文件名指定優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)文件名 (OPDATA). 缺省缺省: jobname.opt。 控制如何讀取分析文件控制如何讀取分析文件 (OPLOOP). 缺省缺省: 自第一行讀入自第一行讀入, 不管設(shè)計(jì)變不管設(shè)計(jì)變量（量（ DV ）參數(shù)定義參數(shù)定義。 打印輸出控制打印輸出控制 (OPPRNT)。 缺省缺省: 不打印輸出。不打印輸出。 保存最佳設(shè)計(jì)選擇保存最佳設(shè)計(jì)選擇 (OPKEEP)。 缺省缺省: OFF。M3-26進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化大多數(shù)控制選最左邊的缺省值，除保存最佳設(shè)計(jì)選擇也許是例外大多數(shù)控制選最左邊的缺省值，除保存最佳設(shè)計(jì)選擇也

17、許是例外.此選擇保存最佳設(shè)計(jì)發(fā)生日期此選擇保存最佳設(shè)計(jì)發(fā)生日期: 模型的幾何參數(shù)模型的幾何參數(shù), 網(wǎng)格網(wǎng)格, 載荷等載荷等, 保存于保存于 jobname.bdb 文件中。文件中。 優(yōu)化結(jié)果保存于優(yōu)化結(jié)果保存于 jobname.brst 文件中。文件中。M3-27進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化Design Opt Controls.M3-28進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化保存最佳設(shè)計(jì)選擇注意事項(xiàng)保存最佳設(shè)計(jì)選擇注意事項(xiàng)數(shù)據(jù)庫(kù)用數(shù)據(jù)庫(kù)用 SAVE 操作保存到操作保存到 jobname.bdb 文件中。文件中。結(jié)果文件簡(jiǎn)單地將結(jié)果文件簡(jiǎn)單

18、地將 jobname.rst 文件復(fù)制到文件復(fù)制到 jobname.brst (或或 .rth 到到 .brth, .rmg 到到 .brmg, .rfl 到到 .brfl)文件中。文件中。如果進(jìn)行多項(xiàng)分析如果進(jìn)行多項(xiàng)分析, 如先熱后應(yīng)力如先熱后應(yīng)力, 只復(fù)制最后的結(jié)果文件只復(fù)制最后的結(jié)果文件。 如果想要拷貝其他結(jié)果文件，可考慮用如果想要拷貝其他結(jié)果文件，可考慮用 /ASSIGN 函數(shù)函數(shù) (Utility Menu File ANSYS File Options.)。M3-29進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化B. 優(yōu)化方法優(yōu)化方法ANSYS 有兩種優(yōu)化方法有兩種優(yōu)

19、化方法: 零階方法零階方法 一階方法一階方法大多數(shù)應(yīng)用推薦用零階方法，因?yàn)榉椒ㄍㄓ煤退俣容^快大多數(shù)應(yīng)用推薦用零階方法，因?yàn)榉椒ㄍㄓ煤退俣容^快.選用一階方法的細(xì)節(jié)將在以后敘述選用一階方法的細(xì)節(jié)將在以后敘述.M3-30進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化用用 OPTYPE 和和 OPSUBP 命令。命令。或或 Design Opt Method/Tool 選擇一種方法后，將引出進(jìn)行附加選擇的第二個(gè)對(duì)話框選擇一種方法后，將引出進(jìn)行附加選擇的第二個(gè)對(duì)話框 。 這些選項(xiàng)這些選項(xiàng) (詳見(jiàn)后述詳見(jiàn)后述) 是最左邊的缺省值是最左邊的缺省值。M3-31進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程

20、 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化C. 保存優(yōu)化結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)保存優(yōu)化結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化程序用其自身的數(shù)據(jù)庫(kù)工作優(yōu)化程序用其自身的數(shù)據(jù)庫(kù)工作, 庫(kù)中有如下內(nèi)容庫(kù)中有如下內(nèi)容: DV, SV, 和和 目標(biāo)函數(shù)。目標(biāo)函數(shù)。 分析文件名分析文件名, 優(yōu)化方法和控制優(yōu)化方法和控制, 迭代次數(shù)和完成日期等。迭代次數(shù)和完成日期等。 每個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)值產(chǎn)生日期每個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)值產(chǎn)生日期。每次迭代后每次迭代后, ANSYS 自動(dòng)將這些信息保存到由運(yùn)行控制對(duì)話框中指自動(dòng)將這些信息保存到由運(yùn)行控制對(duì)話框中指定的優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)文件中定的優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)文件中 (缺省在缺省在 jobname.opt 文件中文件中)。M3-32進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)-

21、 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化可在任何時(shí)候用下述方法可在任何時(shí)候用下述方法檢查優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)檢查優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài) : Design Opt -Opt Database- Status 或用或用 STATUS 命令命令M3-33進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化進(jìn)行優(yōu)化之前，保存優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，這可使你在必要時(shí)，方便地從此進(jìn)行優(yōu)化之前，保存優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，這可使你在必要時(shí)，方便地從此處恢復(fù)原有數(shù)據(jù)處恢復(fù)原有數(shù)據(jù)。用用 OPSAVE 命令。命令?；蚧?Design Opt -Opt Database- Save. 選擇一個(gè)非缺省的文件名選擇一個(gè)非缺省的文件名 (因?yàn)槿笔∥募?/p>

22、每次迭代后都會(huì)更新因?yàn)槿笔∥募看蔚蠖紩?huì)更新)。 例如例如: jobname.opt0。M3-34進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化D. 啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程用用 OPEXE 命令。命令?；蚧?Design Opt Run 核對(duì)設(shè)定核對(duì)設(shè)定, 然后按然后按 OK 鈕開(kāi)始優(yōu)化鈕開(kāi)始優(yōu)化。M3-35進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化優(yōu)化程序每次將以新的優(yōu)化程序每次將以新的DV值對(duì)分析文件進(jìn)行多次循環(huán)，直到設(shè)計(jì)收值對(duì)分析文件進(jìn)行多次循環(huán)，直到設(shè)計(jì)收斂或達(dá)到迭代次數(shù)斂或達(dá)到迭代次數(shù)。M3-36進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行

23、優(yōu)優(yōu) 化化什么是收斂什么是收斂?一個(gè)設(shè)計(jì)在可行域已逼近可能的優(yōu)化解一個(gè)設(shè)計(jì)在可行域已逼近可能的優(yōu)化解 和和 如果滿足以下四條件如果滿足以下四條件之一之一 :1.當(dāng)前設(shè)計(jì)與最佳可行設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)的差小于允差當(dāng)前設(shè)計(jì)與最佳可行設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)的差小于允差。|OBJcurrent - OBJbest| TOLERobj2.當(dāng)前設(shè)計(jì)與前一設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)的差小于允差當(dāng)前設(shè)計(jì)與前一設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)的差小于允差。|OBJcurrent - OBJcurrent-1| TOLERobjM3-37進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 進(jìn)進(jìn) 行行 優(yōu)優(yōu) 化化3.對(duì)每一個(gè)對(duì)每一個(gè) DV, 當(dāng)前設(shè)計(jì)與最佳可行設(shè)計(jì)之差小于允差當(dāng)前

24、設(shè)計(jì)與最佳可行設(shè)計(jì)之差小于允差。|DVcurrent - DVbest| TOLERdv （對(duì)所有的對(duì)所有的 DV）4.對(duì)每一個(gè)對(duì)每一個(gè) DV, 當(dāng)前設(shè)計(jì)與前一設(shè)計(jì)之差小于允差當(dāng)前設(shè)計(jì)與前一設(shè)計(jì)之差小于允差。|DVcurrent - DVcurrent-1| -Opt Database- Resume 其優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)文件名是在運(yùn)行控制對(duì)話框中指定的其優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)文件名是在運(yùn)行控制對(duì)話框中指定的 (缺省為缺省為 jobname.OPT)。M3-43進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果列出設(shè)計(jì)參數(shù)集合列出設(shè)計(jì)參數(shù)集合允許查看要求的設(shè)計(jì)參數(shù)值或范圍。允許查看要求的設(shè)計(jì)參數(shù)值或范圍

25、?？梢赃x擇只列出優(yōu)化參數(shù)或列出全部參數(shù)?？梢赃x擇只列出優(yōu)化參數(shù)或列出全部參數(shù)。用用 OPLIST 命令。命令?；蚧?Design Opt -Design Sets- ListM3-44進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果注意，列出的清單表明了注意，列出的清單表明了一個(gè)設(shè)計(jì)是在可行域或不一個(gè)設(shè)計(jì)是在可行域或不可行域可行域，以及如在以及如在 不可行不可行域的理由。域的理由。以轉(zhuǎn)盤(pán)為例以轉(zhuǎn)盤(pán)為例: 初始設(shè)計(jì)在不可行域，初始設(shè)計(jì)在不可行域，因?yàn)橐驗(yàn)?SMAX 超出范圍超出范圍 兩個(gè)可行設(shè)計(jì)也就是最兩個(gè)可行設(shè)計(jì)也就是最優(yōu)設(shè)計(jì)。優(yōu)設(shè)計(jì)。M3-45進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程

26、 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果M3-46進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果創(chuàng)建圖形創(chuàng)建圖形用用 PLVAROPT 命令。命令?；蚧?Design Opt Graphs/Tables可用優(yōu)化變量對(duì)參數(shù)集號(hào)（缺省可用優(yōu)化變量對(duì)參數(shù)集號(hào)（缺省），或?qū)ζ渌麅?yōu)化變量作圖。），或?qū)ζ渌麅?yōu)化變量作圖。M3-47進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果這是目標(biāo)函數(shù)這是目標(biāo)函數(shù) SDEV 對(duì)參數(shù)集號(hào)所作的圖形對(duì)參數(shù)集號(hào)所作的圖形 PLVAROPT,SDEVM3-48進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果狀態(tài)變量狀態(tài)變量 FREQ1 對(duì)參數(shù)集號(hào)的圖對(duì)參

27、數(shù)集號(hào)的圖 PLVAROPT,FREQ1M3-49進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果SMAX (最大馮密塞斯應(yīng)力最大馮密塞斯應(yīng)力) 對(duì)參數(shù)集號(hào)圖對(duì)參數(shù)集號(hào)圖 PLVAROPT,SMAXM3-50進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果圖形顯示圖形顯示許多圖形控制功能可以改變圖形在屏幕上的顯示方式許多圖形控制功能可以改變圖形在屏幕上的顯示方式: 軸線控制軸線控制: 改變軸線標(biāo)注改變軸線標(biāo)注,軸線分割數(shù)軸線分割數(shù), 數(shù)值范圍等。數(shù)值范圍等。 曲線控制曲線控制: 曲線寬度曲線寬度, 曲線下的面積是否填滿等。曲線下的面積是否填滿等。 柵格控制柵格控制: 柵

28、格柵格on/off; 只有只有X-柵格柵格, 只有只有Y-柵格柵格, 或兩者都有等?；騼烧叨加械?。Utility Menu PlotCtrls Style GraphsM3-51進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果以下示例以下示例, 將改變?cè)械膱D形將改變?cè)械膱D形: 設(shè)定設(shè)定 Y-axis 標(biāo)注為標(biāo)注為 SMAX X-軸改為軸改為 8 等份等份 (9 個(gè)數(shù)據(jù)集個(gè)數(shù)據(jù)集, 因此因此 8 等份等份) 增加曲線寬度增加曲線寬度M3-52進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果Utility Menu PlotCtrls Style Graphs Modi

29、fy Curve.M3-53進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果M3-54進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果存貯優(yōu)化設(shè)計(jì)幾何模型和優(yōu)化結(jié)果存貯優(yōu)化設(shè)計(jì)幾何模型和優(yōu)化結(jié)果要存儲(chǔ)結(jié)果要存儲(chǔ)結(jié)果, 只要退出優(yōu)化程序并恢復(fù)文件只要退出優(yōu)化程序并恢復(fù)文件 jobname.bdb (最優(yōu)最優(yōu)db)。 Main Menu Finish Utility Menu File Resume from Utility Menu Plot Elements或發(fā)出命令或發(fā)出命令: FINISH RESUME,jobname,bdb EPLOTM3-55進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)

30、化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果 在在 jobname.brst 文件中有結(jié)果：文件中有結(jié)果： 輸入輸入 POST1 并并 指定指定 jobname.brst 作為結(jié)果文件作為結(jié)果文件 (用用 FILE 命令或命令或 Main Menu General Postproc Data & File Opts.). 然后用標(biāo)準(zhǔn)的然后用標(biāo)準(zhǔn)的 POST1 函數(shù)來(lái)查看結(jié)果。函數(shù)來(lái)查看結(jié)果。注意注意: 如在優(yōu)化控制對(duì)話框中激活如在優(yōu)化控制對(duì)話框中激活save-best-design選項(xiàng)，則只輸選項(xiàng)，則只輸出出 .bdb 和和 .brst 文件。文件。M3-56進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)-

31、過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果M3-57進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)- 過(guò)程過(guò)程 查查 看看 結(jié)結(jié) 果果M3-58進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)過(guò) 程程3 Identify the analysis file（確認(rèn)分析文件）確認(rèn)分析文件）3 Identify optimization variables（確認(rèn)優(yōu)化變量）確認(rèn)優(yōu)化變量）3 Run the optimization（進(jìn)行優(yōu)化）進(jìn)行優(yōu)化）3 Review results（查看結(jié)果）查看結(jié)果）以下將簡(jiǎn)短討論，必要時(shí)，如何用優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)繼續(xù)（以下將簡(jiǎn)短討論，必要時(shí)，如何用優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)繼續(xù)（ -重啟動(dòng)）重啟動(dòng)） 此優(yōu)化此優(yōu)化過(guò)程。過(guò)程。M3-59進(jìn)行

32、優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)C. 重啟動(dòng)重啟動(dòng)一次重啟動(dòng)是對(duì)先前的優(yōu)化過(guò)程的一次繼續(xù)執(zhí)行。一次重啟動(dòng)是對(duì)先前的優(yōu)化過(guò)程的一次繼續(xù)執(zhí)行。其目的通常是下述理由之一或兩者兼而有之其目的通常是下述理由之一或兩者兼而有之 : 改變?cè)什罡淖冊(cè)什?和和/或或 DV 限制限制 進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化 從不同的設(shè)計(jì)集開(kāi)始，強(qiáng)制由不同的從不同的設(shè)計(jì)集開(kāi)始，強(qiáng)制由不同的 “路徑路徑” 重啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程重啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程DVOBJ當(dāng)前優(yōu)化解可能的新優(yōu)化解OBJ當(dāng)前優(yōu)化解可能的新優(yōu)化解M3-60進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 重重 啟啟 動(dòng)動(dòng)一次典型的重啟動(dòng)包括四個(gè)步驟一次典型的重啟動(dòng)包括四個(gè)步驟:1.首先保存當(dāng)前優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)為一個(gè)命

33、名文件首先保存當(dāng)前優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)為一個(gè)命名文件2.如果需要，選擇一個(gè)設(shè)計(jì)集的子集如果需要，選擇一個(gè)設(shè)計(jì)集的子集3.修改優(yōu)化變量修改優(yōu)化變量 (允差和限定值允差和限定值)4.進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化M3-61進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 重重 啟啟 動(dòng)動(dòng)1. 保存當(dāng)前優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)保存當(dāng)前優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù) 允許用戶在以后需要時(shí)重存。允許用戶在以后需要時(shí)重存。 Design Opt -Opt Database- Save (或或 OPSAVE 命令命令) 注意，要指定為非缺省文件名注意，要指定為非缺省文件名M3-62進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 重重 啟啟 動(dòng)動(dòng)2. 選擇一個(gè)設(shè)計(jì)集的子集選擇一個(gè)設(shè)計(jì)集的子集 Design Op

34、t -Design Sets- Select/Delete (或或 OPSEL 和和 OPDELE) 允許用戶保留一個(gè)要求的設(shè)計(jì)集允許用戶保留一個(gè)要求的設(shè)計(jì)集 (如所有可行設(shè)計(jì)如所有可行設(shè)計(jì)) 并丟棄其余的并丟棄其余的。小心小心: 選擇了一個(gè)子集，實(shí)際上已選擇了一個(gè)子集，實(shí)際上已從數(shù)據(jù)庫(kù)中從數(shù)據(jù)庫(kù)中 清除了清除了 未選的設(shè)計(jì)集未選的設(shè)計(jì)集。 (這就是為什么第一步要保存優(yōu)這就是為什么第一步要保存優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)化數(shù)據(jù)庫(kù) ! )M3-63進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 重重 啟啟 動(dòng)動(dòng) 在轉(zhuǎn)盤(pán)例子中在轉(zhuǎn)盤(pán)例子中, 選擇所有的可行集，選擇所有的可行集， 丟棄七個(gè)設(shè)計(jì)集而保留兩個(gè)。丟棄七個(gè)設(shè)計(jì)集而保留兩個(gè)。 用用 List 函數(shù)列出所有當(dāng)前選擇設(shè)計(jì)集。函數(shù)列出所有當(dāng)前選擇設(shè)計(jì)集。 Design Opt -Design Sets- List All Sets 注意，原先的集號(hào)保留。就是說(shuō)注意，原先的集號(hào)保留。就是說(shuō), 刪除的集號(hào)是不重用的。刪除的集號(hào)是不重用的。M3-64進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 重重 啟啟 動(dòng)動(dòng)3. 修改優(yōu)化參數(shù)修改優(yōu)化參數(shù)可以修改允差可以修改允差, 改變范圍改變范圍, 甚至刪除一個(gè)甚至刪除一個(gè) DV 或或 SV 在重啟動(dòng)在重啟動(dòng)修改允差修改允差 對(duì)對(duì) DV 和和 OBJ, 允許用戶改變收斂準(zhǔn)則。允許用戶改變收