isight尺寸優化
關注創建者：TreatLee 創建時間：2020-06-10
isight尺寸優化的視頻教程
基于Isight平臺+Abaqus軟件的尺寸優化
對簡單的矩形桿件進行拉伸仿真與優化，優化變量為矩形的尺寸，優化目標為拉伸應力最小。 Abaqus中建立參數化模型 Abaqus腳本修改（優化變量設定、結果輸出） Isight優化設置 python腳本的格式控制
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isight集成abaqus方法視頻（集成py文件，針對尺寸優化）
通過一個實例（通過優化橫梁截面的尺寸，使得端部梁的變形最小）詳細介紹了isight集成abaqus方法，指出來了在集成中注意的問題（路徑設置、參數映射設置，批處理的編制，組件輸入輸出文件的配置，py文件的生成），這些在視頻中都有體現，該視頻為學習abaqus集成優化的學員提供了捷徑，視頻中未盡事宜可以后期提問解決，包解決你的難題
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基于Abaqus-ATOM優化模塊尺寸優化控制臂實用仿真(附帶詳細cae模型文件)
本實例是基于Abaqus-ATOM優化模塊對控制臂進行尺寸優化實用仿真,本期視頻所用的模型網格為殼單元,本視頻包含全流程常規建模步驟涉及到分析步的設置,材料截面的設置,邊界載荷施加等,尺寸優化模塊涉及到應變能目標和體積目標的設置，厚度尺寸的上下限約束等,提交計算,結果查看等,附帶詳細涉及的模型,有需要的同學可自行下載查看。
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isight尺寸優化的實例教程
模型工況如下：
在模型結果中提取最大MISES應力作為優化變量
在優化分析中，可很方便的對材料參數進行修改，而涉及尺寸優化時，需要借助外部建模軟件或根據ABAQUS的py腳本實現參數化建模（簡單模型），本例幾何問題簡單，故選用第二種方法，設計變量為矩形截面四角點的坐標和拉伸長度。
ISIGHT模型由 simcode 組件和Optimization模塊組成，其中，simcode運行py程序，輸出最大MISES應力，Optimization模塊選擇優化算法、設計變量范圍、指定變量約束和優化目標，本例中的具體參數選擇如下：
由于模型僅做演示用，所以分析時僅考慮了H和point_x的變化，在設定的取值范圍內得到幾組實驗的最大應力如下（隨意取的某一種搜索算法）：
PS：
在變量定義階段，要注意變量的類型（整型，實數等）;
將py腳本集合在 .bat中，模型調試時可用交互命令 abaqus cae script=***.py ，檢查數據的傳遞是否合理，無誤后采用 abaqus cae noGUI=***.py 直接運行查看優化結果。
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 下面用DOE抽樣與梯度優化混合策略為例簡述這一優化方法
輸入文件及模型放在同一目錄下：
Isight優化模型如下：
求min z=20+x.^2+y.^2-10*(cos(0.4*pi*x)+cos(0.4*pi*y))
其中：-5≤x≤5；-5≤y≤5
這是一個多峰多谷問題，理論最優解為：x=0，y=0，z=0.
導入Excel文件，設置輸入、輸出：
設置任務為混合優化策略，DOE和Optimization：
設置DOE抽樣方法、樣本數、變量、響應：
設置Optimization算法、變量、目標：
數據流如下：
混合策略流程結構如下：
運行計算任務，DOE抽樣計算結果如下：
Optimization將DOE的最優解作為優化的初始位置點：
最終求解的最優解為：
x=2.41E-6，y=6.33E-6，z=4.1E-10.
與理論最優解x=0，y=0，z=0一致。
x，y，z 解算歷程如下：
結果表明混合策略是成功的，達到了預期的效果。
下載地址：iSIGHT工程優化實例分析
展開 圖6配置MATLAB啟動執行程序位置
5.Optimaztion模塊優化設置
圖7 優化模塊設置
圖8為優化迭代過程圖，其最優值為5.1302，而理論值通過公式可計算出為5.1302，這說明通過優化算法獲得的解和理論解是一樣的。
圖8優化流程
3.制作模板文件導入變量
在第2節中，變量是手動建立的，這對設置多個變量不太友好，在Isight中能否批量產生變量呢？當然可以，我們可通過制作變量的模板文件，在模板中先建立好變量，然后再導進Isight。接下來，我們聊聊怎么制作模板文件。
先在Model Selection中點擊Parameters，當顯示了所有變量情況后，選擇exportàfrom all parameters。
圖9模板文件的制作方法示意圖
圖10為保存的變量模板文件，可以看出文件第一行為關鍵詞，第一列為變量。當有多個變量時只要按照此模板，添加相應的變量便可。
圖10 模板文件內容
同樣，當有了模板文件后，可直接將變量導入模型中，導入位置見圖9中的import。Isight關鍵詞目前還不支持Mapped，因此還需要進入MATLAB模塊為所有變量進行映射以及連接MATLAB啟動文件。
4.集成含有MATLAB子程序的方法
通常調用的MATLAB程序可能包含多個子程序，對有子程序的MATLAB文件，我們需要在MATLAB中添加Isight文件的工作目錄路徑。
展開 拓撲優化：拓撲優化是一種在設計中尋找最佳材料分布的方法。
它通過改變材料在結構中的分布，以最小化結構的質量（或體積分數）并滿足特定的性能要求。在汽車輕量化中，拓撲優化可以用來確定哪些部分需要加強，哪些部分可以減輕以降低整體重量，同時保持結構的強度和剛度。
形狀優化：形狀優化關注的是在給定的幾何形狀內，調整結構的形狀以優化性能。這可能涉及到改變零部件的曲率、截面形狀或其他幾何參數。在汽車輕量化中，形狀優化可以用來改進零部件的空氣動力性能、減少空氣阻力或改善碰撞安全性。
形貌優化：形貌優化通常與曲面設計相關，它著重于調整曲面的形狀以滿足特定的外觀、空氣動力性能或其他要求。在汽車設計中，形貌優化可以用來打造更具吸引力的外觀，同時確保空氣動力學效率。
自由尺寸優化：自由尺寸優化是一種更靈活的方法，它允許在優化過程中改變零部件的尺寸和形狀，而不受固定的幾何約束。這種方法通常需要高級的優化算法來找到最佳解決方案。在汽車輕量化中，自由尺寸優化可以用來創造創新的設計，以滿足復雜的性能目標。
尺寸優化：尺寸優化涉及到優化零部件的尺寸（厚度），以滿足性能要求。這可以包括增加或減小零部件的尺寸，以改善強度、剛度、耐久性等方面的性能。在汽車輕量化中，尺寸優化可以幫助設計更輕、更緊湊的零部件。
拓撲優化通常是優化的第一個階段，因為它確定了結構中哪些部分需要被優化。形狀優化通常在拓撲優化之后進行。拓撲優化確定了哪些區域需要被優化，而形狀優化則在這些區域內進行形狀的調整。形貌優化通常是在形狀優化之后進行的。
形狀優化確定了結構的內部幾何形狀，而形貌優化則在這個基礎上進行外部形貌的調整。尺寸優化可以在拓撲優化和形狀優化這兩個階段之間或之后進行。自由尺寸優化可以在其他優化方法可以在優化過程中的任何時候進行。
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在OptiStruct中進行電池包殼體尺寸優化，需結合參數化建模、載荷工況定義、約束設置和優化目標，實現輕量化與結構性能的平衡。以下是詳細流程和關鍵要點：
一、優化流程
1. 前處理：參數化建模
· 設計變量：將殼體關鍵區域厚度設為變量。
· 非設計區域：固定螺栓孔、密封面等區域厚度。
電池包殼體尺寸優化設計空間與非設計區域顯示如圖1所示，藍色為非設計區域，紅色為設計區域：
<p class="ql-align-justify">*本文投稿自工程機械制造行業用戶張俊</p><p><br></p><p><br></p><p>車架是起重機三大結構件之一，其剛度、強度性能對起重機的吊載性能、可靠性、安全性有著至關重要的作用。大量研究表面，汽車燃油消耗的50%是由整車重量引起的，整車重量每降低10%，燃油經濟性可提高3.8%。輕量化設計是指在保證其基本性能的情況下，盡可能提高材料利用率
*本文投稿自工程機械制造行業用戶張俊
車架是起重機三大結構件之一，其剛度、強度性能對起重機的吊載性能、可靠性、安全性有著至關重要的作用。大量研究表面，汽車燃油消耗的50%是由整車重量引起的，整車重量每降低10%，燃油經濟性可提高3.8%。輕量化設計是指在保證其基本性能的情況下，盡可能提高材料利用率，將重量做到最低，這是降低成本節約能耗的重要手段之一。
本文通過 HyperMesh
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
拓撲優化：拓撲優化是一種在設計中尋找最佳材料分布的方法。
它通過改變材料在結構中的分布，以最小化結構的質量（或體積分數）并滿足特定的性能要求。在汽車輕量化中，拓撲優化可以用來確定哪些部分需要加強，哪些部分可以減輕以降低整體重量，同時保持結構的強度和剛度。
形狀優化：形狀優化關注的是在給定的幾何形狀內，調整結構的形狀以優化性能。這可能涉及到改變零部件的曲率、截面形狀或其他幾何參數。在汽車輕量化中
摘 要：為了降低某液壓支架底座工作時的最大應力，提高其安全性，使用ABAQUS軟件對3種工況下的底座進行強度分析，找出底座的薄弱點。對底座重新進行參數化建模，使用Isight軟件聯合Catia和ABAQUS對底座進行優化分析。優化后，液壓支架底座在3種工況下最大應力值有顯著降低，且整體重量下降9.7%.對液壓支架底座的分析與優化，降低了底座的最大應力，提高了其安全性；同時實現了底座的輕量化，
自動雨棚模型結構如圖1所示：
圖1 雨棚模型結構示意圖
雨棚的主要功能為讓被遮蓋設備防水、防雨，且具備自動控制功能。
雨棚有限元網格模型如圖2所示：
圖2 雨棚有限元網模型
網格類型：導軌、旋轉臺等：3D六面體；網格大小：10～20mm。
其余部件：中面四邊形；網格大小：6～8mm。
雨棚材料物性如表1所示：
表1 雨棚材料物性
在工業應用中，設計并聯式管路系統時，通常需要優化支路結構從而使各支路按目標流量供給。本案例結合多目標優化軟件ISIGHT在STAR-CCM+中進行流場仿真，實現系統的流量分配。
模型描述
管路系統為單進單出，包括三條不同類型的支路，假設系統總流量為15 L/min，三條支路目標流量都為5 L/min，確定總管路和支路連接段的管路半徑，半徑范圍限定在[1, 6] mm
RT，有償求大佬輔導一下，V：Hanyufeng1995，價格好商量，畢業論文實在搞不動了。
具體問題：導師要求我優化鉆削模型，一個拉格朗日一個CEL，以使模擬數據與實際做實驗的數據相接近和吻合，但是問題在于1.我不太懂isight優化流程，網上看了很多教程也不知道我這個題目該如何做。2.他給我的實驗數據長達幾百秒，可是我總不能abaqus跑幾百秒一個模型吧，這就讓我很苦惱。
來源：達索系統，僅作學術交流，如有侵權請聯系刪文。
