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ANSYS優(yōu)化設計手冊
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目錄如下：
第一章 目錄
第二章 參數(shù)建模
第三章 進行優(yōu)化設計
第四章 設計頻域探索
第五章 強度設計
第七章 拓撲優(yōu)化
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基于OptiStruct的碳纖維復合材料覆蓋接頭設計優(yōu)化 附optistruct用戶手冊下載
通過對復合材料覆蓋鋁合金T型焊接接頭的優(yōu)化，可知OptiStruct軟件可以很好地支持復合材料的鋪層角度與鋪層順序的設計優(yōu)化，結合復合材料的可設計性，可以廣泛應用于各種車型的車身開發(fā)。本文所述碳纖維復合材料覆蓋接頭方案已經(jīng)申請專利，請勿擅自模仿。
下載地址：optistruct用戶手冊
利用ANSYS進行優(yōu)化設計時的幾種優(yōu)化算法
本文探討了利用ANSYS進行優(yōu)化設計時的幾種優(yōu)化算法。
優(yōu)化技術
理解計算機程序的算法總是很有用的，尤其是在優(yōu)化設計中。在這一部分中，將提供對下列方法的說明：零階方法，一階方法，隨機搜索法，等步長搜索法，乘子計算法和最優(yōu)梯度法。(更多的細節(jié)參見ANSYS Theory Reference 第20章。)
零階方法
零階方法之所以稱為零階方法是由于它只用到因變量而不用到它的偏導數(shù)。在零階方法中有兩個重要的概念：目標函數(shù)和狀態(tài)變量的逼近方法，由約束的優(yōu)化問題轉換為非約束的優(yōu)化問題。
逼近方法：
本方法中，程序用曲線擬合來建立目標函數(shù)和設計變量之間的關系。這是通過用幾個設計變量序列計算目標函數(shù)然后求得各數(shù)據(jù)點間最小平方實現(xiàn)的。該結果曲線(或平面)叫做逼近。每次優(yōu)化循環(huán)生成一個新的數(shù)據(jù)點，目標函數(shù)就完成一次更新。實際上是逼近被求解最小值而并非目標函數(shù)。
狀態(tài)變量也是同樣處理的。每個狀態(tài)變量都生成一個逼近并在每次循環(huán)后更新。
用戶可以控制優(yōu)化近似的逼近曲線。可以指定線性擬合，平方擬合或平方差擬合。缺省情況下，用平方差擬合目標函數(shù)，用平方擬合狀態(tài)變量。用下列方法實現(xiàn)該控制功能：
Command: OPEQN
GUI: Main Menu>Design Opt>Method/Tool
OPEQN同樣可以控制設計數(shù)據(jù)點在形成逼近時如何加權;見ANSYS Theory Reference。
轉換為非約束問題
狀態(tài)變量和設計變量的數(shù)值范圍約束了設計，優(yōu)化問題就成為約束的優(yōu)化問題。ANSYS程序將其轉化為非約束問題，因為后者的最小化方法比前者更有效率。轉換是通過對目標函數(shù)逼近加罰函數(shù)的方法計入所加約束的。
展開 
Ansys Speos / Ansys Lumerical | 聯(lián)合 optiSLang 的顯示屏優(yōu)化設計
第一排是初始設計，第一列是正入射角度，第二列是25度入射角度，第三列是50度入射角度。可以看到當增加入射角時，最初的設計變成了綠色。
在第二排是從optiSLang獲得的第一個優(yōu)化設計。在正常入射時開始呈白色，當增大入射角時，它看起來像暖白色，幾乎是紅色，同樣的另外兩個優(yōu)化設計。可以看到類似的趨勢，但不同的顏色外觀。
選擇第一個優(yōu)化設計，并獲得一些顏色變化的指標，將顯示光源表面使用texture顯示具體圖像，在顯示器上顯示圖像時，不同事先角度顏色變化。
結束語
通過Speos和Lumerical聯(lián)合optiSLang的顯示屏優(yōu)化設計，通過Lumerical STACK可以設計和模擬一個參數(shù)化的微型LED或OLED像素設計，然后通過optiSLang完成多目標優(yōu)化，最后將優(yōu)化后的多組優(yōu)化方案，在Speos真是的環(huán)境場景中，以人眼視覺方式比較這些設計方案。同樣的這個顯示優(yōu)化工作流程也適用于其他應用，如汽車顯示器、電視、電腦顯示器和智能手表顯示器。
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展開 ANSYS官方 | RTL設計功耗分析與優(yōu)化——ANSYS PowerArtist
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網(wǎng)絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業(yè)熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業(yè)熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數(shù)字孿生等等。
在此系列網(wǎng)絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發(fā)布的Mate 30 1臺！
本期研討會：《RTL設計功耗分析與優(yōu)化——ANSYS PowerArtist》將于12月5日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
芯片前端設計相關行業(yè)人士
日期/時間
2019年12月5日
20:00 – 21:00
課程受眾
芯片前端設計相關行業(yè)人士
講師簡介
彭成
RTL功耗分析與優(yōu)化專家，現(xiàn)任ANSYS中國半導體事業(yè)部主任應用工程師，主要負責ANSYS PowerArtist產(chǎn)品的售前和技術支持工作，對早期RTL功耗分析和優(yōu)化及PowerArtist產(chǎn)品的應用有全面的了解和豐富的經(jīng)驗。
課程簡介
功耗是芯片設計的關鍵。從手持式電池供電型設備，高性能的網(wǎng)絡應用，到物聯(lián)網(wǎng)和人工智能芯片設計，功耗都是一個非常重要的指標。
展開 優(yōu)化設計，提升性能 | 《ANSYS換熱器設計與開發(fā)仿真解決方案》現(xiàn)已開放領取
定義和應用
換熱器的種類
使用換熱器面臨的巨大挑戰(zhàn)
換熱器的分析與設計過程
分析方法
仿真對換熱器設計和開發(fā)的影響
換熱器設計難點與方案
預測換熱器結垢
換熱器設計和開發(fā)的最佳實踐
1 擴散器形狀優(yōu)化
· 工程挑戰(zhàn)
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰(zhàn)的關鍵功能
· 入口擴散器的形狀優(yōu)化研究案例
2 導管螺紋形狀優(yōu)化
· 工程挑戰(zhàn)
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰(zhàn)的關鍵功能
· 波紋管
· 嚙合波紋管
3 共軛傳熱（CHT）
· 工程挑戰(zhàn)
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰(zhàn)的關鍵功能
· Ansys Workbench Meshing 針對CHT繪制網(wǎng)格
4 冷熱循環(huán)熱機疲勞
· 工程挑戰(zhàn)
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰(zhàn)的關鍵功能
5 蒸發(fā)和冷凝
· 工程挑戰(zhàn)
· Ansys應對挑戰(zhàn)的關鍵功能
· Semi-Mechanistic沸騰模型
· 蒸發(fā)和冷凝案例研究
6 系統(tǒng)耦合能力（0D，1D，3D耦合）
· 工程挑戰(zhàn)
· Ansys應對挑戰(zhàn)的關鍵
· 換熱器庫
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ansys優(yōu)化設計11
ansys優(yōu)化設計11
基于ANSYS的油水分離器優(yōu)化設計
根據(jù)現(xiàn)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(shù)進行優(yōu)化設計。考慮到實際加工、生產(chǎn)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(jīng)對求得最優(yōu)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(yōu)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(jīng)濟性最佳。
礦用壓縮空氣系統(tǒng)生產(chǎn)和輸送額定壓力為1.0MPa的壓縮空氣，在正常的開拓、生產(chǎn)時為井下的風鎬、風鉆及其它風動工具提供動力，在發(fā)生礦井災害時為井下?lián)岆U及避災人員提供新鮮風流，是礦井中必不可少的關鍵系統(tǒng)之一。根據(jù)國家標準，在井口、井下管道最低部位、采區(qū)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(shù)量較多。現(xiàn)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(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，材料水平、設計理念均發(fā)生了翻天覆地的變化。如果僅將設計替換為現(xiàn)行材料，考慮到該設備的廣泛使用，無疑會產(chǎn)生極大的浪費。優(yōu)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(yōu)化分析：結構尺寸優(yōu)化、結構形狀優(yōu)化和拓撲優(yōu)化[2]，工程設計中主要是進行尺寸優(yōu)化。近年來王戰(zhàn)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(yōu)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(yōu)化算法[6]，姜紅靜等提出了專門針對具體行業(yè)要求的壓力容器優(yōu)化設計[7]。
1、設備結構及數(shù)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(jīng)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(shù)進行尺寸優(yōu)化。
展開 Ansys Speos | Optimization小工具快速優(yōu)化設計
概述
優(yōu)化是一個有助于找到一個光學系統(tǒng)的最佳解決方案的實驗過程，它主要是利用參數(shù)的變化而試圖達到預期的結果。在Speos 2023 R2中提供三種可供選擇的方法來執(zhí)行此類分析。第一個是基于workbench創(chuàng)建的優(yōu)化，可以參考文章（基于Ansys Workbench和Speos的準直全反射透鏡優(yōu)化設計案例），第二種使用optiSLang及其強大的優(yōu)化功能，在optiSLang種直接調(diào)用Ansys Speos求解器，訪問發(fā)布的參數(shù)，設計識別最重要的輸入?yún)?shù)，多目標優(yōu)化在不同目標之間進行權衡，第三種是利用嵌入到Speos中的優(yōu)化工具optimization，允許基于隨機算法Random search設置一個優(yōu)化，以研究不同參數(shù)集對仿真結果的影響。
本案例講述使用Speos optimization 優(yōu)化工具，快速優(yōu)化設計。為描述案例講解過程，首先對optimization工具的參數(shù)進行詳細解釋。
優(yōu)化模式
Speos optimization優(yōu)化功能提供三種優(yōu)化模式: Random Search隨機搜索算法是一種基于隨機的全局優(yōu)化方法，優(yōu)值提供函數(shù)定義優(yōu)化的收斂過程，Minimize允許獲得盡可能接近目標值的模擬值。Maximum允許獲得盡可能遠離目標值的模擬值。Design of Experiment實驗設計允許定義變量的值，通過使用基于所選變量的Excel文件來定義變量。Plugin插件允許使用自己創(chuàng)建的優(yōu)化算法，以便在分析中增加更多的靈活性。
變量類型
Optimization特性根據(jù)變量的來源提供了三種變量類型。
Simulation variable模擬變量對應Speos的仿真變量，在此變量列表中可以選擇光源的參數(shù)、探測器的參數(shù)、包括3D texture的參數(shù)。
展開 ANSYS 優(yōu)化設計 CAE仿真
_ANSYS_Workbench_15.0_有限元分析培訓(第二講).pdf
ANSYS結構拓撲優(yōu)化設計
本文用ANSYS軟件對某客車車身進行靜態(tài)有限元分析。在此基礎上，采用均勻化方法，以車架總柔度為目標函數(shù)，以體積作為約束條件，對幾種工況下的車頂進行了拓撲優(yōu)化設計。探討了拓撲優(yōu)化設計過程中，基本模型建立、優(yōu)化區(qū)域選擇、優(yōu)化過程控制及優(yōu)化結果分析與應用等問題。實現(xiàn)了拓撲優(yōu)化在汽車結構的初始設計過程中的應用
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