整車多學(xué)科優(yōu)化
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整車多學(xué)科優(yōu)化的視頻教程
HyperStudy多學(xué)科優(yōu)化
HyperStudy多學(xué)科優(yōu)化 適合人群：所有CAE工程師，對(duì)多學(xué)科優(yōu)化感興趣的工程人員及在校學(xué)生 HyperStudy多學(xué)科優(yōu)化 【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2019-10-10 19:30 課程大綱： 1.HyperStudy功能介紹 2.HyperStudy案例展示
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HyperStudy多學(xué)科優(yōu)化
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Altair HyperStudy?多學(xué)科優(yōu)化培訓(xùn)
內(nèi)容大綱：? 1.Python簡介 2.SimLab流程自動(dòng)化? 3.網(wǎng)格自動(dòng)化劃分實(shí)例? 4.UI開發(fā)及綜合實(shí)例
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整車多學(xué)科優(yōu)化的實(shí)例教程
鏈接：【Nastran高性能計(jì)算】
鏈接：【LSDYNA_MPP_DECOMPOSITION】
3.結(jié)果后處理：多學(xué)科優(yōu)化涉及到不同的學(xué)科，因此需要工程師對(duì)于不同學(xué)科的分析計(jì)算內(nèi)容都要十分的了解，尤其是對(duì)于結(jié)果的后處理用于創(chuàng)建設(shè)計(jì)響應(yīng)，如應(yīng)力強(qiáng)度、動(dòng)剛度、模態(tài)頻率、靜剛度、加速度、侵入量、疲勞壽命等等。這里建議使用Meta、Python環(huán)境進(jìn)行后處理設(shè)計(jì)響應(yīng)的創(chuàng)建。可以參考《使用Meta進(jìn)行后處理用于聯(lián)合優(yōu)化軟件》。
鏈接：【使用Meta進(jìn)行后處理用于聯(lián)合優(yōu)化軟件】
4.DOE方法、RSM方法、優(yōu)化方法的選擇：DOE用于空間探索，一般使用的如優(yōu)化拉丁方法。響應(yīng)面或者元模型的創(chuàng)建包括多項(xiàng)式、徑向基函數(shù)、kriging、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，或者比較新的ML法等。優(yōu)化算法一般選擇全局優(yōu)化算法-遺傳算法或通過優(yōu)化策略組合局部和全局優(yōu)化算法等。
至此，常見的優(yōu)化軟件的求解器優(yōu)化設(shè)置，多學(xué)科優(yōu)化設(shè)置等基本都介紹完了。包括Nastran、ABAQUS、Lsdyna等，以及優(yōu)化軟件用于材料參數(shù)擬合，及多學(xué)科優(yōu)化。
鏈接：【基于LS-OPT的整車多學(xué)科優(yōu)化及輕量化優(yōu)化分析】
鏈接：【基于optimus整車多學(xué)科數(shù)值優(yōu)化及輕量化優(yōu)化】
鏈接：【基于Isight多學(xué)科優(yōu)化及輕量化優(yōu)化】
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展開 背景：整車多學(xué)科優(yōu)化是整車性能、整車重量的一種協(xié)同優(yōu)化的手段。整車的結(jié)構(gòu)性能包括NVH、碰撞安全、剛強(qiáng)度等。通常的分析優(yōu)化過程都是按不同學(xué)科單獨(dú)進(jìn)行的，然后在驗(yàn)證優(yōu)化方案對(duì)其他性能的影響。多學(xué)科優(yōu)化可以同時(shí)考察各項(xiàng)性能，并可以將整車質(zhì)量作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿足各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行最優(yōu)化輕量化設(shè)計(jì)。
第一章 多學(xué)科優(yōu)化分析工況
分析工況：多學(xué)科優(yōu)化考察的工況需要根據(jù)不同的策略進(jìn)行篩選，本案例選擇的非線性工況為正碰和側(cè)柱碰，線性工況為彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)模態(tài)工況。案例模型為一個(gè)小的計(jì)算模型，和實(shí)際整車模型有些差別。
分析模型：
設(shè)計(jì)變量：
設(shè)計(jì)響應(yīng)：
正碰防火墻侵入量
正碰B柱加速度
側(cè)柱碰B柱侵入量
彎曲剛度
扭轉(zhuǎn)模態(tài)
第二章 多學(xué)科優(yōu)化設(shè)置
本案例優(yōu)化方法使用元模型基優(yōu)化方法，采用具有域縮減的順序優(yōu)化策略，響應(yīng)面采用徑向基函數(shù)法，樣本采用使用LSOPT自帶的空間填充方法，優(yōu)化方法采用自適應(yīng)模擬退火優(yōu)化算法。
約束整車彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)模態(tài)、正碰防火墻侵入量、正碰B柱加速度、側(cè)碰B柱侵入量等性能，并以整車質(zhì)量為設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)置最大優(yōu)化迭代次數(shù)為10次。
第三章 分析優(yōu)化結(jié)果
彎曲剛度靈敏度結(jié)果
扭轉(zhuǎn)模態(tài)靈敏度結(jié)果
正碰防火墻侵入量靈敏度結(jié)果
正碰B柱加速度靈敏度結(jié)果
側(cè)柱碰B柱侵入量靈敏度結(jié)果
從靈敏度結(jié)果來看，RockerT變量對(duì)于彎曲剛度和質(zhì)量等影響是最大的。
對(duì)于其他性能，可以從靈敏度結(jié)果中查看到影響最大的設(shè)計(jì)變量，從而幫助分析設(shè)計(jì)變量的選擇。
展開 整車多學(xué)科優(yōu)化是整車性能、重量的一種協(xié)同優(yōu)化的手段。整車的結(jié)構(gòu)性能包括NVH、碰撞安全、剛強(qiáng)度等。通常的分析優(yōu)化過程都是按不同學(xué)科單獨(dú)進(jìn)行的，然后在驗(yàn)證優(yōu)化方案對(duì)其他性能的影響。多學(xué)科優(yōu)化可以同時(shí)考察各項(xiàng)性能，并可以將整車質(zhì)量作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿足各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行最優(yōu)化輕量化設(shè)計(jì)。關(guān)于整車多學(xué)科優(yōu)化有不同的優(yōu)化策略，這涉及到軟硬件資源、項(xiàng)目開發(fā)周期等等各方面的影響。具體關(guān)于整車多學(xué)科優(yōu)化策略會(huì)在后續(xù)的文章中詳細(xì)討論。
分析工況：
多學(xué)科優(yōu)化考察的工況需要根據(jù)不同的策略進(jìn)行篩選，本案例選擇的非線性工況為正碰和側(cè)柱碰，線性工況為彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)模態(tài)工況。
展開 多學(xué)科優(yōu)化可以同時(shí)考察各項(xiàng)性能，并可以將整車質(zhì)量作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿足各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行最優(yōu)化輕量化設(shè)計(jì)。關(guān)于整車多學(xué)科優(yōu)化有不同的優(yōu)化策略，這涉及到軟硬件資源、性能要求、項(xiàng)目開發(fā)周期等等各方面的影響。
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展開 關(guān)于整車多學(xué)科優(yōu)化有不同的優(yōu)化策略，這涉及到軟硬件資源、性能要求、項(xiàng)目開發(fā)周期等等各方面的影響。
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隨著環(huán)境污染問題的日益凸顯，新能源車輛的研發(fā)和應(yīng)用成為解決空氣質(zhì)量問題的關(guān)鍵。隨著技術(shù)創(chuàng)新的不斷進(jìn)步和國際市場(chǎng)需求的增加，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，其研發(fā)周期日益縮短，CFD在其研發(fā)中也扮演著越來越重要的角色。
由于整車幾何龐大而復(fù)雜，如何從前處理、仿真到優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高精度系統(tǒng)加速，是每個(gè)主機(jī)廠關(guān)注的問題
本次研討會(huì)圍繞新能源汽車整車能量管理和多屬性平衡，電驅(qū)系統(tǒng)開發(fā)，電動(dòng)汽車熱管理以及成員艙舒適性，功率電子系統(tǒng)的仿真和標(biāo)定，圍繞整車的多學(xué)科聯(lián)合優(yōu)化和設(shè)計(jì)空間探索。
Optimus是比利時(shí)Noesis Solutions公司專注研發(fā)的一款多學(xué)科仿真集成與優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)品。通過Optimus平臺(tái)，可管理多學(xué)科的仿真流程及數(shù)據(jù)，自動(dòng)顯示和探索設(shè)計(jì)空間，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的自動(dòng)性能優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科、多指標(biāo)參數(shù)的均衡優(yōu)化，能對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)變更給出明確指導(dǎo)意見，在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)降低成本、縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。
產(chǎn)品介紹
HPC在仿真分析中發(fā)揮著重要的作用，足夠的軟硬件資源可以更好地支持項(xiàng)目開發(fā)。但通常HPC都是搭建在Linux系統(tǒng)下的，需要在linux系統(tǒng)下配置對(duì)應(yīng)的仿真分析軟件，如lsdyna、nastran、ABAQUS、optistruct、star-ccm+等等。提交計(jì)算也是需要開發(fā)Windows用戶界面，或者通過其他客戶端工具如PuTTY等。當(dāng)然還可以通過命令直接提交的方式。
在任何復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)優(yōu)化都是提高產(chǎn)品性能、滿足各種利益相關(guān)者要求、減少成本和上市時(shí)間的關(guān)鍵活動(dòng)。在設(shè)計(jì)空間的自動(dòng)搜索中，設(shè)計(jì)優(yōu)化廣泛使用了計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）仿真。工程系統(tǒng)結(jié)合了子系統(tǒng)和組件；每個(gè)部件都由不同的物理建模，性能評(píng)估涵蓋了一系列工程學(xué)科，包括：流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)、熱學(xué)、電磁和許多其他學(xué)科。這種組合被稱為多學(xué)科設(shè)計(jì)分析與優(yōu)化
離心式壓縮機(jī)，也稱為離心式風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)，主要用于壓縮目的。附在旋轉(zhuǎn)葉輪上的徑向葉片將空氣吸入裝置的中心。它們非常適合高壓應(yīng)用，其高效設(shè)計(jì)可以節(jié)省能源。等熵效率和葉片載荷是這些壓縮機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。包括空氣動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)目標(biāo)在內(nèi)的多物理場(chǎng)方法將確保獲得最佳結(jié)果。簡化設(shè)計(jì)流程并最大限度地減少迭代次數(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)用、資源高效的設(shè)計(jì)。這縮短了上市時(shí)間并提高了設(shè)計(jì)過程的整體效率。在這個(gè)簡短的案例研究中，考慮空氣動(dòng)力級(jí)性能和葉輪結(jié)構(gòu)完整性的帶罩徑流式壓縮機(jī)的優(yōu)化
HPC在仿真分析中發(fā)揮著重要的作用，足夠的軟硬件資源可以更好地支持項(xiàng)目開發(fā)。但通常HPC都是搭建在Linux系統(tǒng)下的，需要在linux系統(tǒng)下配置對(duì)應(yīng)的仿真分析軟件，如lsdyna、nastran、ABAQUS、optistruct、star-ccm+等等。提交計(jì)算也是需要開發(fā)Windows用戶界面，或者通過其他客戶端工具如PuTTY等。當(dāng)然還可以通過命令直接提交的方式。
MeshWorks的參數(shù)化功能，包括形狀參數(shù)化、板厚、材料、孔、加強(qiáng)筋及焊接等參數(shù)化。這些眾多的參數(shù)化功能可以幫助工程師快速進(jìn)行DOE分析，而無需等待CAD數(shù)據(jù)更新，從而加快了設(shè)計(jì)周期。
MeshWorks的參數(shù)化網(wǎng)格建模功能可以幫助用戶非常快速地分析多種工況，這些參數(shù)通常是常規(guī)形狀參數(shù)之外的參數(shù)類型，比如各種加強(qiáng)特征，如ribs、beads、bulkheads、darts以及縫焊長度
一、副車架的性能開發(fā)
副車架可以承受發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的振動(dòng)載荷和來自路面的各種沖擊，并能夠減弱路面和發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的震動(dòng)和噪音，保證行駛舒適性和穩(wěn)定性。除此之外，副車架能提高汽車懸掛系統(tǒng)的連接剛度，裝有副車架的汽車能夠明顯感覺到底盤更扎實(shí)緊湊。副車架的設(shè)計(jì)既需要考慮零件本身的安裝和布置要求，同時(shí)還需要保證結(jié)構(gòu)的性能，前副車架設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的幾個(gè)性能包括NVH性能、剛度性能、耐久性能及安全性能等
關(guān)于整車多學(xué)科優(yōu)化有不同的優(yōu)化策略，這涉及到軟硬件資源、性能要求、項(xiàng)目開發(fā)周期等等各方面的影響。
