優化設計的案例
優化設計分析系列（一）:靜力學優化設計 ￥9
1.1 優化設計概述
所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。
在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。
1.2 優化分析工具
ANSYS Workbench 結構優化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具)、Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具)、Response Surface(響應曲面優化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優化工具):設置優化目標，利用默認參數進行優化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具):可以得出某一輸入參數對響應曲面的影響的大小。
展開 結構優化設計分析系列（三）：APDL在Workbench中的優化設計 ￥9
1.1 優化設計概述
所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。
在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。
1.2 優化分析工具
ANSYS Workbench 結構優化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具)、Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具)、Response Surface(響應曲面優化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優化工具):設置優化目標，利用默認參數進行優化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具):可以得出某一輸入參數對響應曲面的影響的大小。
展開 結構優化設計分析系列（二）：熱固耦合優化設計 ￥9
1.1 優化設計概述
所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。
在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。
1.2 優化分析工具
ANSYS Workbench 結構優化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具)、Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具)、Response Surface(響應曲面優化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優化工具):設置優化目標，利用默認參數進行優化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具):可以得出某一輸入參數對響應曲面的影響的大小。
展開 結構優化設計分析系列（四）：模態分析優化設計 ￥9
1.1 優化設計概述
所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。
在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。
1.2 優化分析工具
ANSYS Workbench 結構優化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具)、Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具)、Response Surface(響應曲面優化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優化工具):設置優化目標，利用默認參數進行優化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具):可以得出某一輸入參數對響應曲面的影響的大小。
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優化設計（減重）
共17
1
優化設計(減重)介紹.part01.rar
優化設計(減重)介紹.part02.rar
優化設計(減重)介紹.part03.rar
優化設計(減重)介紹.part04.rar
優化設計(減重)介紹.part05.rar
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展開 新書推薦(1)——《工程結構優化設計》
10.3 空腹重力壩斷面優化設計
10.4 大頭壩優化設計
10.5 考慮深層滑動的重力壩優化設計
第11章 拱壩體型優化設計
11.1 描述拱壩體型的幾何模型
11.2 拱壩體型優化設計數學模型
11.3 拱壩體型優化中的結構分析方法
11.4 拱壩體型多目標模糊優化設計
11.5 工程實例
第12章 土石壩斷面優化設計
12.1 巖基上混凝土面板堆石壩斷面優化設計
12.2 覆蓋層地基上混凝土面板堆石壩斷面優化設計
12.3 土質心墻堆石壩斷面優化設計
12.4 土石壩廣義模糊優化設計
第13章 板梁式高樁碼頭整體優化設計
13.1結構分析原則
13.2高樁碼頭結構的整體優化設計原則
13.3構件的局部最優化設計原則
13.4工程算例
展開 優化設計之拓撲優化
優化設計又叫輕量化設計，稱之為結構優化設計，是指在給定約束條件下，按某種目標(如重量最輕、成本最低、剛度最大等)求出最好的設計方案，曾稱為結構最佳設計或結構最優設計。相對于“結構分析”而言，又稱“結構綜合”；如以結構的重量最小為目標，則稱為最小重量設計。-來源【結構優化設計_百度百科】
優化
設計的思路改變了傳統的"沉就是好，粗就是強”的誤區。
輕量化設計的設計思路是“砍結構為主，減材料為輔”的方式，通過改變實現方式省去冗余結構的方式進行主要的減重，并以對個體零件的鏤空、更換低密度材料等方式進行輔助。
拓撲優化
Topology Optimization
拓撲優化（topology optimization）是一種根據給定的負載情況、約束條件和性能指標，在給定的區域內對材料分布進行優化的數學方法，是結構優化的一種。是在給定的3D幾何設計空間內對設計人員設置的定義規則集優化材料的布局及結構的過程。目標是通過對設計范圍內的外力、荷載條件、邊界條件、約束以及材料屬性等因素進行數學建模和優化，從而最大限度的提高零件的性能。
展開 沈航：面向金屬增材制造的拓撲優化設計研究進展
結構拓撲優化設計以尋求材料最優分布形式與最佳承力路徑為目的，在符合結構材料力學特性的前提下，實現結構的輕量化設計。然而拓撲結構往往比較復雜，傳統制造技術難以實現精準、快速制造。金屬增材制造技術可實現復雜零件的快速制造，極大地拓寬了設計空間。
增材制造技術前沿注意到，來自沈陽航空航天大學機電工程學院和中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所的研究人員發表了《面向金屬增材制造的拓撲優化設計研究進展》一文，綜述了面向金屬增材制造技術的結構拓撲優化設計研究進展，從優化拓撲算法的角度，歸納了基于單元網格與邊界演化的拓撲優化方法在改善結構連續性與可制造性方面的有效措施；從金屬增材制造約束的角度，總結了考慮幾何約束、成形約束、材料性能約束的拓撲優化方法，并結合金屬增材制造與拓撲優化技術的發展趨勢進行了展望。
面向金屬增材制造的拓撲優化設計
隨著我國航空航天事業的持續發展，航空結構件需滿足輕質高效、長航時、高機動性等要求，因此，進一步降低結構質量系數是結構優化設計領域面臨的一項嚴峻挑戰。
傳統輕量化設計大多是基于經典結構的等效替換，例如通過新工藝、新材料等精益改善和挖掘結構潛能，現已趨近“天花板”。
拓撲優化技術作為結構優化設計的重要分支，通過定義材料屬性、載荷工況與約束條件，尋求給定設計域內材料的最優分布形式，是結構輕量化設計、獲得高性能創新構型的有效設計方法，現已被廣泛應用到航空航天、汽車制造等領域中。
展開 基于HyperWorks的結構優化設計技術
基于HyperWorks的結構優化設計技術
基于HyperWorks的結構優化設計技術-張勝蘭1.zip
基于HyperWorks的結構優化設計技術-張勝蘭2.zip
基于HyperWorks的結構優化設計技術-張勝蘭3.zip
基于HyperWorks的結構優化設計技術-張勝蘭4.zip
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基于HyperWorks的結構優化設計技術-張勝蘭9.zip
基于HyperWorks的結構優化設計技術-張勝蘭10.zip
展開 壓力容器ansys優化設計
本書全面系統地反映了最優化技術在壓力容器設計中的研究和應用成果。內容包括：最優化設計的數學基礎、一維搜索的最優化方法、多維無約束的最優化方法、多維約束最優化方法、壓力容器優化設計的特點與方法、中低壓容器的優化設計、壓力儲罐的優化設計、外壓容器的優化設計、高壓容器的優化設計、多層壓力容器的優化設計、法蘭和封頭的優化設計。本書注意優化設計概念的解釋和方法的介紹，盡量避免繁雜的理論論證和數學推演，列舉了壓力容器的主要結構和部件的優化設計實例，實用性強，便于讀者參考借鑒。
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展開 壓力管道輸水灌溉優化設計研究進展（上）
總之，各種啟發式算法在壓力管道灌溉系統優化設計中得到了較為廣泛的應用，從目前應用效果來看，遺傳算法相對成熟，其他算法尚需繼續深入研究，尤其是把一種算法和其他優化算法相結進行管道系統優化設計將是今后的一個重要研究方向。
4 壓力管道輸水灌溉優化設計應用軟件的發展
隨著計算機輔助設計技術的突飛猛進，關于壓力管道系統優化設計的軟件日益增多，其中以Auto CAD為操作平臺進行開發的相關軟件是當下的主流，如用于市政管道系統設計的HY－SZGX V4.0、給水系統優化軟件（WADSOP）、天正和理正的給排水設計軟件、WaterCAD等。
然而鑒于壓力管道灌溉系統自身的一些特點，這些軟件在灌溉管道系統的優化設計中應用較少。自20世紀90年代以來，關于壓力管道灌溉系統優化設計的軟件研發逐漸增多，以高級語言與AutoCAD為開發平臺的較為常見。從最開始用于灌溉管道水力學的計算模塊出發，逐步在其中添加了繪圖模塊、管材模塊、工程造價模塊、管網布置模塊、管徑優化模塊和人工干預模塊等，使得軟件越來越人性化、智能化和可視化。
陳寧生等［51］較早地研發了以管道系統水力計算為主的低壓管道輸水輔助設計軟件。彭永臻等［52］則研發了具有人機對話功能，可對管道設計進行宏觀控制與局部干預的灌溉管道系統優化設計軟件。
王學珍等［53］研發了能自動實現管道系統優化布設的計算機繪圖程序，其中管道系統優化布設采用了Prim算法、Kruska算法等，繪圖程序則采用了BASIC語言。Andrade C等［54］基于Windows平臺研發了灌溉系統仿真模型SPRINKMOD，可用來模擬管道系統壓力與水量的分配。
嚴雷等［55］開發了能進行人工干預的CAD噴灌系統管道布設優化設計軟件，該軟件以年費用最小為優化目標來求解最優管徑，并在其中加入了圖形處理模塊、數據庫模塊與計算模塊等功能。
展開 
基于計算機輔助的光學薄膜優化設計方法
基于計算機輔助的光學薄膜優化設計方法
金揚利，馬勉軍，陳壽，王濟洲，蘭州物理研究所
摘要：概述了光學薄膜優化設計的發展和原理，介紹了當前光學薄膜優化設計中集中常用方法，預測了優化設計方法的趨勢。
關鍵詞：光學薄膜，優化設計，計算機輔助
論文簡介
1.引言：光學薄膜作為一門學科，已經走上百年的路程。如今，光學薄膜在光學、激光、航天等領域都得到了廣泛的應用。隨著新的精密光學儀器的不斷涌現，對鍍膜光學元件的光譜性能要求也越來越高，常規解析法設計的光學薄膜膜系結構已不能完全滿足使用要求。
計算機技術的飛速發展為數值方法應用于光學薄膜設計提供了便利，如今，基于計算機輔助的光學 薄膜優化設計已經成為一種廣泛應用的膜系設計方法。
2.光學薄膜優化設計的發展
3.光學薄膜優化設計的原理和評價函數
3.1光學薄膜優化設計的原理
3.2評價函數
4 幾種常用的光學薄膜優化設計方法
4.1 單純形法
4.2 模擬退火法
4.3 針形法
4.4 遺傳算法
4.5優化方法的改進
5 總結和發展趨勢
基于計算機輔助的光學薄膜優化設計方法.pdf
展開 優化設計對接3D打印助力航天結構設計
借助3D打印技術實現了新的結構設計。
3D打印模型展示
如同優化設計改變了我們日常的生活，優化設計也改變著航天器結構設計，已經有大量結構都是經過優化設計后的產物（桁架構型、復材鋪層、金屬結構拓撲、鈑金件起筋…）。
航天結構優化過程
結論
拓撲優化和參數優化是未來實現航天器結構輕質化的重要方法，同時3D打印技術的逐步實用化也將徹底改變設計受工藝制約的現狀，使設計師能夠專注于追求功能和力學性能的極致優化，從而設計出更加精美的作品。
solidThinking和3D打印技術的集成將帶來顯而易見的諸多優勢。Inspire可以提供創建載荷驅動型結構的最佳方法，并使航天行業能夠充分挖掘采用3D打印結構實現大幅減重設計的潛力。優化設計對接3D打印助力航天結構設計。
另外，solidThinking Inspire2016版本中新增的PolyNURBS功能，可在拓撲優化的基礎上快速擬合相應幾何，獲得適合用于3D打印的實體模型。目前這種技術已成功應用于衛星支架設計，非常適合構建造型復雜、適用于3D打印的結構部件設計。
通過賽前培訓、賽時實戰、賽后推廣的方式將新工具、新手段、新技術向全部設計工程師推廣，達到快速提升設計能力的目的。
【想獲得更多信息，請加技術鄰微信客服 jishulink888。
展開 基于ANSYS的油水分離器優化設計
根據現行材料的力學性能，采用Direct Optimization模塊對油水分離器部分設計參數進行優化設計。考慮到實際加工、生產情況采用離散型設計變量，并通過單元表提取應力線性化結果并建立相應的約束條件。經對求得最優解與殼單元提取的應力線性化結果相似性的對比，證明了單元表提取應力線性化結果并優化設計的方法可行性，進而在滿足要求的基礎上使設備達到重量最小，經濟性最佳。
礦用壓縮空氣系統生產和輸送額定壓力為1.0MPa的壓縮空氣，在正常的開拓、生產時為井下的風鎬、風鉆及其它風動工具提供動力，在發生礦井災害時為井下搶險及避災人員提供新鮮風流，是礦井中必不可少的關鍵系統之一。根據國家標準，在井口、井下管道最低部位、采區上山或廠房的入口處，均應設置油水分離器[1]，該設備使用數量較多。現行該設備設計仍多采用原煤炭部編制的通用設計圖集。
我國工業經過幾十年的發展，材料水平、設計理念均發生了翻天覆地的變化。如果僅將設計替換為現行材料，考慮到該設備的廣泛使用，無疑會產生極大的浪費。優化設計作為一門新的學科，在實際中的應用越來越廣泛，在壓力容器的設計中，有以下三種優化分析：結構尺寸優化、結構形狀優化和拓撲優化[2]，工程設計中主要是進行尺寸優化。近年來王戰輝等提出了對壓力容器承壓邊界[3]，劉豆豆等提出了對壓力容器接管采用ANSYS進行優化設計的方法[4]，馮嘉珍等提出了加權法[5]，陳定樑等提出了改進螢火蟲法等壓力容器優化算法[6]，姜紅靜等提出了專門針對具體行業要求的壓力容器優化設計[7]。
1、設備結構及數學模型
礦用油水分離器主要由筒體、封頭、支腿及接管組成，結構如圖1所示，在設備基本要求已經確定的情況下,僅能夠對筒體及封頭半徑R，筒體長度L，筒體及封頭厚度T等參數進行尺寸優化。
展開 壓力管道輸水灌溉優化設計研究進展（下）
5 壓力管道灌溉優化設計存在問題及展望
5.1 主要存在的問題
近年來，隨著國內外壓力管道輸水灌溉技術的較快發展，關于其優化設計的算法及軟件雖然層出不窮，但值得思考的問題依然很多，主要表現在以下幾個方面：
（1）各種算法的適應性問題分析不夠。目前，有關壓力管道灌溉系統優化設計方法很多，但大多研究僅局限于單個算法的尋優過程，而對其解決實際問題的效果、精度及適用性對比分析尚無明確的界限。
（2）傳統優化算法中關于管材和管件的經濟模型普適性差。管材及管件費用是決定灌溉管道系統工程費用的主要因素，是管道系統優化中確定目標函數的主變量。由于管材的多樣性，目前建立的管徑與費用的經濟模型僅僅反映某個類型管材當前的市場情況，通用性差，當管材類型、市場價格等發生變化后，就不能應用，也就影響了管道系統的優化結果。
（3）偏重管徑優化，輕視管網布置形式。目前，壓力管道灌溉系統的管網布置優化研究相對較少，實際地形在管道系統優化模型中常常重視不夠。不僅管道的壓力水頭和灌溉管網的布置形式受實際地形的影響較大，整個管道管網系統的優化設計方案也與實際地形密切相關。
（4）現有研究中多數優化設計模型的構建有待驗證與完善。在與工程實際相結合的壓力管道灌溉優化設計過程中，如果選用的優化模型過于簡單，那么只能對灌溉管網局部進行優化，將得不到滿意的總體優化效果；如果選用過于復雜的優化模型，不僅計算量較大，而且優化過程較繁雜，工程設計人員掌握起來將相對困難，不利于其推廣應用。因此，綜合考慮各種影響因素，采用可行的算法研究實用的優化模型是當前壓力管道灌溉工程優化設計的重要內容。
（5）壓力管道灌溉優化設計軟件的研發水平有待提高。目前通用性強、應用推廣程度高的優化設計軟件比較缺乏，現有優化設計軟件多存在人機界面不完善、功能不全面、可操作性較差、適應性不強等缺陷。
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