前言：SFE軟件是一款可以進行隱式全參數化建模的軟件，基于點-線-(截)面的建模體系，創建幾何模型，并通過自動網格劃分完成參數化有限元模型的創建。

SFE可參對象包括：

?InfluencePoints(IP點)：包括基點/輔助點的空間坐標；線上點的曲線特征參數?Lines(線)：切角

?BaseSections(基礎截面)：截面點的坐標；片段切角

?LocalSections(局部截面)：沿基線的曲線特征參數；沿三軸的轉動；沿三個方向的移動；面內兩方向的縮放

?PID/MAT(屬性/材料)：殼單元厚度，材料屬性

通過對以上對象進行參數化，可以優化截面形狀，梁系位置\形狀，關鍵接頭尺寸，部件厚度，材料等。

      本系列主要介紹SFE聯合優化軟件進行參數優化的過程，包括Isight、optimus、LSOPT、modefrontier、Heeds等優化軟件。

案例：

?分析模型：懸臂梁，一段固定約束，下側邊緣受均布載荷作用。懸臂梁帶有中間截面，厚度為2mm。

?設計變量：局部截面(3個)Z向縮放系數，中間截面沿基線方向的移動。

?設計約束：自由端最大Z向位移≥-1mm。

?設計目標：質量最小。

一.創建SFE參數化模型

1.設置變量名稱，點擊Add添加設計變量。然后點擊紅色按鈕開始進行變量錄制。

2.打開局部截面菜單，點擊修改截面，在圖形界面選擇要修改的局部截面。選擇Scaling，對局部截面進行Z向縮放。

3.按照上一步操作，對其他兩個局部截面進行參數錄制。

4.添加中間截面位置變量。

5.打開修改梁界面，選擇中間截面，創建截面位置參數。

6.打開Optimization窗口，定義設計變量，將之前錄制的四個變量全部添加。

7.設置變量類型及上下限范圍。

以上便完成了參數化模型的設置，保存模型用于后續優化集成。

二、基于優化軟件的參數優化集成

      SFE與優化軟件的集成是通過后臺調用SFE軟件來實現的。通過SFE創建參數化模型后，可以導出對應優化軟件所需的配置文件。通過不同優化軟件接口導出的文件均包括三個文件：.con文件為批處理所需的控制文件，.mac文件為參數文件，另外一個文件為優化軟件所需的接口文件，不同的優化軟件具有不同的接口文件，用于進行優化軟件的配置。其中，Heeds的文件為.in，Isight的文件為.desc，LSOPT為.com，modefrontier為.info，optimus為.instr，optisLang為.xml。以上文件的使用方式在后續的文章中詳細介紹。

      SFE軟件的批處理命令為concept -a -b filename.con，其中.con文件會調用.mac參數文件和.SFECmod模型文件生成對應的有限元求解文件。優化軟件對.mac進行參數化來修改變量，SFE后臺進行模型的更新以及FE求解文件的生成。

.con批處理文件：

.mac變量文件：

2.1 基于Isight和SFE的參數優化

       正如上文所述，在SFE導出Isight軟件接口文件時，生成了一個.desc文件，這是一個Isight模型描述文件，Isight可以通過這個文件自動生成優化分析設置，包括設計變量的創建，文件的關聯等。然而這個文件應該是早期版本Isight的描述文件，現在版本的文件已經無法正常讀取生成模型。因此，無法直接使用SFE生成的.desc文件來自動創建Isight的優化流程。需要通過常規的方法來進行SFE軟件的集成，這里使用simcode的方式來進行。

.desc文件

通過.desc文件自動生成的isight模型

      當需要創建的變量較少時，可以手動的進行變量的設置。但當變量較多時，手動設置比較費時，因此可以通過自動創建變量的方式來進行。自動創建變量的最優解決方案是通過Isight二次開發來發布一個SFE軟件的接口，該接口可以自動識別.mac變量文件，并自動創建參數。Isight軟件二次開發使用的是Java程序語言。Isight還集成了SDK生成器用于生成component部件并且可以發布在Isight界面中。這個解決方案待后續完成接口開發后再討論。另一個解決方案是通過程序讀取.desc文件來生成Isight可識別的參數文件，這里使用python開發了一個小程序，程序通過讀取.desc來自動生成參數文件，包括變量名，變量類型，上下限，和當前值。

8.添加一個simcode，在Parameters菜單中選擇import，選擇上一步通過程序生成的參數文件。則可以將所有變量導入，包括上下限值等信息。

9.在文本中選擇對應的參數位置，在Parameter中選擇對應的參數設置參數即可。按照同樣的方式將所有的變量進行關聯。

10.在command位置設置SFE批處理命令。

11.在Files位置添加正確運行SFE所需的其他文件，包括.SFECmod模型文件和批處理運行文件.con。

12.添加SFE生成的求解文件。

13.添加optistrcut求解所需的文件。

14.設置opitistruct命令。

15.添加.out文件讀取質量設計響應。

16.添加.pch文件讀取位移響應。

最后進行求解設置，如試驗設計、優化分析等。

      本文簡單介紹了基于Isight和SFE的參數優化流程設置，其中對設計變量的創建做了簡單的二次開發用于快速創建設計變量。SFE中isight優化接口的描述文件.desc只能在低版本的isight軟件中使用。因此優化流程的設置需要手動完成。正如上文所述，SFE軟件導出優化軟件接口文件可以快速創建優化流程，只不過isight的描述文件只能用于低版本isight的軟件使用。而入optismus、modefrontier等接口文件可以快速創建優化流程，這個在后續的文章中詳細介紹。因為我這邊沒有安裝SFE軟件，這里就不給出計算結果了。

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