風機參數優化
關注創建者：匿名 創建時間：2022-04-24
風機參數優化的視頻教程
iSight參數優化-本構參數反演入門
一、視頻內容介紹 二、準備工作——非標測試數據、對應非標測試的仿真模型及相應仿真odb結果 三、參數優化流程搭建 # isight軟件簡介 # 框架梳理——優化對象（E、泊松比）、優化目標（仿真和測試誤差）、流程 # abaqus模塊——inp輸入、odb輸出讀取 # data matching模塊——仿真結果與測試結果比對 # optimization模塊——參數優化算法 # 數據流檢查
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MeshWorks參數優化教程
MeshWorks參數優化教程 1.MeshWorks中最豐富的參教化功能庫提供了最廣闊的設計空間，最大限度地發揮了優化潛力。 2.最廣泛的參數化范圍與多學科優化(MDO)相結合，可在滿足性能目標的同時最大程度地減輕重量。 3.ROM(降階建模)模塊與參數化相結合，實現了真正的快速優化。 4.參數化功能的易用性大大減少了快速設計選代和多學科優化MDO的總體時間。
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風機參數優化的實例教程
軸流就是與風葉的軸同方向的氣流，如電風扇，空調外機風扇就是軸流方式運行風機，其用途非常廣泛。之所以稱為“軸流式”，是因為氣體平行于風機軸流動。軸流風機主要由風機葉輪和機殼組成，結構簡單但是數據要求非常高。軸流式風機通常用在流量要求較高而壓力要求較低的場合，由此軸流風機的氣動性能成為評判其性能優劣的重要指標。
本文即將展示的是某軸流風機的氣動性能優化的全流程介紹。通過對軸流風機的葉片和風道進行調整優化以提高其流量與效率。
01
優化前準備工作：
為了方便對葉片進行調整，建立葉輪的全參數化模型，并將葉片分為六個控制截面來調整參數變化。之后設定參數變化規律或給定算法，在優化軟件中會自動生成不同模型并啟動CFD軟件進行仿真計算。
021
優化目標：PQ性能與效率
模型優化過程中，主要分為風道及葉片的調整，調整內容如下：
031
優化過程：
首先我們在軟件當中建立全參數化的模型，然后優化軟件設置中的參數以及參數變化范圍，接下來與CFD軟件進行耦合，最后進行全自動的性能優化。
展開 離心式風機是工業上使用最廣泛的設備之一，典型的應用場景包括HVAC系統等。常規結構包括旋轉的葉輪和固定的蝸殼，如下圖所示。葉輪將動能傳遞給氣體，蝸殼起整流的作用，將動能轉化為壓頭。
動畫1 離心風機旋轉動畫
葉片和蝸殼的設計直接影離響離心式風機的功率和壓頭。而在實際設計中，往往需要根據工程師的經驗，逐步調整幾何模型，通過實驗和仿真的方法來獲得模型的性能，雖然通常可以獲得更好的設計，但是因為時間和成本因素，無法保證對關鍵參數變化的所有方案的性能進行實驗和仿真分析，難以獲得最優的離心風機設計方案。通過對模型中的關鍵幾何變量進行參數化建模，配合優化分析或者方案掃掠，全面評估方案，獲得魯棒性好和性能高的模型方案。
本文提供了在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中對離心風扇進行參數化建模的示例。從下面的動畫可以看到參數化模型生成的各種設計。本文最后附帶有3D-CAD模型的仿真文件。下面列出了如何在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中構建參化數模型的詳細說明。
注：需要參考User Guide，先熟悉并掌握3D-CAD的基本操作。
動畫2 離心風機參數化模型變化動畫
第1步，葉片
首先通過繪制葉片外傾角線來構造葉片。葉片外傾線是使用4個參數構造的，即曲率（curvature），弦(Chord)，葉片偏離中心的距離（offsetFromCenter）和葉片角度（BladeAngle）。
1. 從原點開始創建兩條構造線，定義為“blade offset from center”，“bladeangle”和“blade chord length”，如下圖所示。
圖1 葉片構造線1
2.
展開 而對于認證機構而言，利用更加精確的動態載荷和結構響應分析可以對現有的認證規范進行更好的評估和改善，從而設定更加合理的安全系數，從而使整個風機行業都為之受益。
風機作為承受瞬態空氣動力學激勵的大型柔性機電系統，存在高度動態效應，要掌握風機真實的動態行為，就必須充分考慮氣動彈性、機械系統及控制系統的各種耦合效應。S4WT創新性地采用基于非線性有限元理論模擬柔性多體動力學系統和基于動量一葉素理論來表征空氣動力學、并與控制系統相聯的全耦合、一體化方法，來構建包含部件柔性、非線性及部件之間（包含機電系統之間）相互作用的高精度整機模型，從而準確模擬風機動態行為，提高風機設計可靠性。
圖2 全耦合一體化方法構建參數化高精度整機模型
一、參數化建模。高精度整機模型的參數化建模方式，可以幫助設計者可以非常方便地對不同設計方案進行對比驗證，或基于原有設計進行風機改型設計，而無需進行繁雜的模型重構，從而可以大幅縮短產品開發周期，并降低開發成本。此外通過模型參數化和報告模板定制，還可以大大減少認證機構的手工勞動并提升效率。
為快速模擬不同結構的風機或使風機的高精度整機模型能應用于結構優化的循環過程，S4WT中提供標準參數化模型庫供用戶選擇，用戶只需直接調用并依據實際情況調整參數，再結合特殊的用戶自定義部件，即可輕松實現參數化高精度整機建模。另外，用戶還可根據企業實際機型訂制開發參數化高精度模型，從而更加方便進行優化設計及風機改型的需要，只需一次投入，即可長期受益。
如下圖采用參數化建模方法，在S4WT中用戶可以輕松實現不同傳動系統設計方案的轉換、對比分析及優化設計。
展開 運行門戶（Runtime Gateway）
監控和后處理界面，可以繪制多種曲線、曲面、散點圖、柱狀圖、表格等，結果運行完成后生成Summary報告給出優化運行時間、最優結果及設計變量、約束等用戶關心的問題。提供設計空間可視化（VDD）、工程數據挖掘（EDM）等后處理功能。
組件庫（Library/Add-OnComponent）
包含通用和專用的CAD/CAE及自編軟件接口。
優化算法庫（Optimization）
數值優化、全局優化、多目標優化、專家智能優化算法，是工程師開展設計優化工作的利器。
試驗設計算法庫（DOE, Design OfExperiments）
通過系統而有效的方法分析設計空間、篩選關鍵設計參數（減少問題規模）、評估設計變量影響以及辨別關鍵設計變量的交互影響關系。
近似模型算法庫（Approximation）
對于計算代價高昂的CAE分析，Isight用多種近似原理構造替代模型，減少優化中調用大規模CAE分析計算的次數，提高優化效率。近似模型還用于剔除輸入參數平緩變化而輸出參數卻劇烈振蕩的仿真噪音。
質量設計優化（Quality Desgin）
運用隨機仿真和優化理論（包括：蒙特卡洛仿真、Taguchi田口穩健性設計和基于6Sigma可靠性分析和穩健性設計DFSS，Design For Six Sigma），構成一個完整的、公式化的對可靠性和穩健性進行評價和改進的品質設計哲學框架。
下載地址：isight參數優化理論和實例詳解
展開 <p>基于python的海上風機分層地基單樁基礎參數化建模程序，可交互式完成任意尺寸單樁基礎、復雜分層地基的從建模到提交作業全流程，如下：</p><p>1.單樁尺寸與地基層數</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png?
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摘要
光纖是現代光學中最通用的組件之一。它們最具價值的特性之一是能夠以極低的損耗在極遠的距離(甚至幾公里)傳輸光能。另一方面，以盡可能高效率地將光耦合到光纖中往往是一項非常微妙的工作:在其他方面，光纖耦合透鏡必須精心設計，以確保焦點與光纖的傳播模式盡可能緊密地匹配。通過快速物理光學模擬VirtualLab Fusion中的參數優化，我們設計了一個圓錐表面的平凸透鏡，用于將光耦合到單模光纖中
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Workbench 里直接用 optiSLang 做參數優化（懸臂梁實例）-技術鄰
參考前面的文章，有詳細的操作說明，這個附件為操作案例，供大家參考學習
Workbench 里直接用 optiSLang 做參數優化（懸臂梁實例）
OptisLang優化案例
懸架靈敏度分析及參數點優化21天前
本文以弗遜懸架系統為例，優化懸架的前束，外傾角，非常詳細介紹例采用Adams/car insight對硬點坐標的調整進行優化的整個過程
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對于背光系統、光內連器和近眼顯示器等許多應用來說，將光高效地耦合到引導結構中是一個重要的問題。對于這種應用，傾斜光柵以能夠高效地耦合單色光而聞名。在本例中，提出了利用嚴格傅里葉模態方法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵的優化方法。優化后的光柵的衍射效率超過90%。此外，還研究了其對光柵的傾角偏差和圓角邊緣的影響。
摘要
<p>一、 核心痛點與解決方案（圖文介紹）</p><p><strong>1. 痛點：Excel模型很完美，但“規劃求解”太拉胯</strong> 很多工程與科研人員（特別是土木、化工、金融領域）習慣用Excel構建復雜的計算模型，里面包含了大量的Sheet關聯、VBA自定義函數。當需要對這些模型進行參數反演或優化時，Excel自帶的Solver（規劃求解）往往表現極差：<strong>容易陷入局部最優
傾斜光柵的參數優化與容差分析5個月前
對于如背光、光學連接器和近眼顯示等許多應用來說，光如何高效地耦合到波導結構中是一個重要問題。對于這些應用，眾所周知傾斜光柵可以高效率地耦合單色光。這個例子展示了使用嚴格的傅立葉模態法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵進行優化。對于預定義方向的級次，優化得到的光柵的衍射效率超過90％。此外，還研究了斜率偏差和光柵圓角的影響。
摘要
傾斜光柵的參數優化與容差分析6個月前
對于許多應用來說（例如背光、光學連接器和近眼顯示），如何將光高效地耦合到波導結構中是一個重要的問題。對于這些應用，傾斜光柵因為能夠高效地耦合單色光而被熟知。在此示例中，介紹了使用嚴格的傅里葉模態法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵進行優化。對于給定的方向級次，優化的光柵展示出超過90％的衍射效率。此外，還研究了斜率偏差和光柵圓角的影響。
摘要
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設計任務
使用工具版本SIMULIA2023、ADAMS2024.2
前期對Isight調用ADAMS/CAR模塊所需的simcode文件的生成進行了說明。但未進行實際案例的提供。
近期在工作實際中，遇到某款車型，在選定懸架系統，轉向器型號后，轉向角及轉向特性匹配困難的實際問題。額外，轉向特性特性一般耦合前束角變化特性，因此需要多工況耦合尋解。借此幾乎，將“Isight集成ADAMS/CAR進行多工況聯合參數
