ansys響應面優化的案例
利用ANSYS WORKBENCH平臺的響應面優化暨Icepak評估125kw儲能變流器散熱方案
在ANSYS WORKBENCH內建立響應面優化任務
如上圖，模塊IGBT位置固定，下部銅板尺寸固定，熱管截面尺寸固定。散熱器截面寬和總高固定。機箱尺寸和風扇位置固定。確定以下輸入參數：(1)散熱器Z向起始坐標: hs_start；(2)熱管Z向起始坐標: hs_start+5 ；(3)熱管Z向終止坐標: hs_end-5 ； (4)散熱器Z向終止坐標: hs_end ； (5)散熱器底板厚度: base； (6)散熱器齒間距：spacing；(7)散熱器齒厚：thick 。
無熱管方案時需在Icepak模型中抑制熱管和銅板，為此建模時緊貼模塊IGBT下部增加一零件：輔助鋁板。X向
厚度為“銅板+熱管”厚度。 Z向起始和終止坐標同散熱器。Y向起始坐標同散熱器。Y向終止坐標為第八個參數: al_end。使輔助鋁板的優先級高于散熱器、熱管和銅板。
確定4個輸出參數: (1)最高溫度(IGBT結溫): max-temp；(2)散熱器質量: mass-heatsink,；(3)輔助鋁板質量：mass-al-plate； (4)散熱器總質量： mass-heatsink+mass-al-plate (見后)。
根據機箱尺寸和鋁擠、鏟齒各自的工藝條件，確定輸入參數變化范圍：
在ANSYS WORKBENCH內建立響應面優化任務如下圖，只需一個熱模型，根據輸入參數的不同組合可建立任意多優化項目。從左至又依次為：鏟齒散熱器+熱管，鏟齒散熱器 (無熱管) ，鋁擠散熱器(無熱管) ， 鋁擠散熱器+熱管。
如下圖，Parameter set內建立復合輸出參數 P11=P9+P10，即前述散熱器總質量。
展開 基于ANSYS DesignXplorer冷熱水混合器響應面優化 ￥9.9
案例描述：冷熱水混合器使用Fluent進行流體分析，使用DesignXplorer進行響應面優化。
完全掌握workbench結構參數優化（響應面優化） ￥5
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workbench結構優化設計可以分為兩類：拓撲優化和參數優化。
本文內容：
workbench參數優化之響應面優化實例詳解
下文目錄：
一：建模與參數設置
二：加載與參數設置
三：參數優化之響應面優化
響應面優化經典文獻
響應面<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2007-07-29 09:06:25被sgy800評為4星級，為發貼者加分80。
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workbench結構優化設計可以分為兩類：拓撲優化和參數優化。
本文內容：
workbench參數優化之響應面實例詳解
下文目錄：
一：建模與參數設置
二：加載與參數設置
三：參數優化之響應面
基于有限元法和響應面優化的的通訊電源鈑金件精細設計
在PRO/E中定義4個傳遞給ANSYS WORKBENCH的尺寸參數，分別是：后支撐切斷長度(圖9標記A)，前支撐切斷長度(圖10標記B)，橫梁截面寬度和高度如圖11。
在DESIGN MODELLER中導入PRO/E模型后，可見4個尺寸參數也被導入如圖12。抽取中間面，在橫梁上建立4個印記面作為PCB重量的作用面。在MECHANICAL內指定邊界條件和載荷如圖13，并設置輸出參數：前支撐質量、后支撐質量、橫梁質量、最大變形量、最大等效應力。
如圖14，Parameter Set中設置總質量參數P101，數值等于前支撐、后支撐、2個橫梁的質量之和。建立響應面優化任務如圖15。根據主功率PCB安裝情況，指定尺寸參數的變化范圍如圖16：前支撐切斷長度50~120，后支撐切斷長度240~312，橫梁截面寬度14~30，橫梁截面高度6~13。
更新后，獲得25個DOE設計點的輸出參數指定結果：零件質量，最大變形，最大等效應力如圖17。
擬合度曲線如圖18，可見響應面預測與實驗設計點匹配的很好。如圖19，設置優化目標：總質量(參數P101)最小。設置約束：最大變形<0.1mm，最大等效應力<156MPa(熱鍍鋅板材料屈服強度235MPa/1.5)。
優化結果如圖20：前支撐切斷長度50.7，后支撐切斷長度281.5，橫梁截面寬度14.7，橫梁截面高度7.6，總質量0.43254kg，最大變形0.0899mm，最大等效應力15.656MPa。
在MECHANICAL中驗證計算，最大變形如圖21，最大等效應力如圖22。RRO/E中更新結果如圖23。
PCB支撐新舊設計的實物對比如圖24和圖25。新設計的鈑金支撐可承載PCB全部質量如圖26。
展開 ANSYS workbench吊鉤響應面分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習吊鉤的三維模型處理
2、學習吊鉤響應面分析步的建立
3、學習吊鉤響應面分析的載荷施加
4、學習吊鉤響應面載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 吊鉤響應面分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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Ansys Zemax | 如何對中間面進行優化
這篇文章將演示如何使用默認的評價函數（merit function）工具和IMSF操作數（operand）對任意面進行優化。
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簡介
在模擬軟件中構建光學系統時，有時會必須對特定中間面（intermediate surface）進行優化的情形。步槍上的狙擊鏡系統就是一個具代表性的例子。這個系統將物體放置在無窮遠處，并配合人眼的位置將入射光匯聚成像。此時，為了達到最好的聚焦結果，系統會對非原始成像面的某特定光學面的影像質量有較高的要求。為了解決類似的問題，OpticStudio提供了一個好用的工具：IMSF操作數。
在評價函數編輯器（merit function editor）中，IMSF重新定義了像面（image surface）。如此一來，系統的成像可以在用戶偏好的中間面（intermediate surface）進行優化，而不再被局限于真實的像面（true image surface）。這篇文章將說明IMSF操作數的使用步驟及注意事項。
IMSF 操作數
位于評價函數編輯器（Merit Function Editor）中的優化精靈（Optimization Wizard）會根據現有的像面（即Lens Data Editor中最后的面）參數建立評價函數。舉例而言，RMS光斑尺寸（spot size）優化函數針對光斑大小進行評估時，會選擇最后一面為像面。而RMS波前（wavefront）優化函數，則需要根據光線在出瞳（exit pupil）的表現進行計算。綜合上述，在使用IMSF操作數時，像面不再是系統的最后一面，在這種情況下出瞳就必須被重新定義。
使用IMSF優化操作數時，我們可以針對系統中任意面進行評價函數的計算。
展開 Ansys Zemax | 利用 TrueFreeForm 面進行網格自由曲面的優化
在這篇文章中，我們將演示如何使用 OpticStudio 的 TrueFreeForm 面，設計AR/VR設備中的人眼追跡系統（eye-tracking subsystem），這個系統通常位于裝置的楔形透鏡結構中。此外，為了完成子孔徑（sub-aperture）矢高（sag）的優化，我們會透過優化 TrueFreeForm 面的網格矢高（grid-based sag）以達成目標。在優化的過程中，人眼追跡系統的影像質量可以隨之提升。
簡介
在 OpticStudio 中，TrueFreeForm 面屬于序列模式下的一種面型。此表面結合了多項式（Polynomial）和網格矢高兩種面型的特性。另外，以 TrueFreeForm 面進行設計時，我們還可以對網格矢高中的每個點為目標，并且以非參數化（non-parameterized）的方式進行矢高的優化。當用戶想以局部區域為優化目標，或是多項式函數無法完整呈現矢高架構時，TrueFreeForm 面會是我們的好選擇。
背景知識
在使用 TrueFreeForm 面進行設計時，我們能以多項式函數的型式，如雙錐 toroidal （biconic toroidal）、偶次項非球面（even asphere）、Zernike標準矢高（Zernike standard polynomial）、擴展多項式（extended polynomial）以及網格矢高定義的方式設定矢高。
展開 專訪陽光電源武文杰博士：仿真驅動創新，多物理場技術引領新能源設備可靠性飛躍
Ansys與陽光電源等行業領袖的深度合作，正不斷突破技術邊界，解決工程實踐中的棘手難題。
在Ansys2025全球仿真大會中國站現場，技術鄰有幸邀請到陽光電源中央研究院仿真主管（結構仿真資深工程師）武文杰博士，請他分享在結構及熱力學仿真領域的寶貴經驗，并深入探討Ansys技術平臺如何助力陽光電源應對多物理場耦合挑戰，賦能產品高效研發。
技術鄰：武博士可以先做個自我介紹，方便技術鄰平臺用戶了解您。
武文杰：好的，我是來自陽光電源中央研究院的仿真工程師武文杰，之前是在美的從事了5年的仿真工作，21年來到陽光電源，一直從事結構仿真和熱力學仿真的工作。我們部門主要的核心任務，是通過仿真的手段，進行產品的故障改善和復現，并驅動產品的正向設計，最終目標是助力產品實現高效、高質量的研發。
技術鄰：在光伏逆變器IGBT模塊的連接可靠性仿真中，您和團隊遇到的最大技術挑戰是什么？Ansys的哪些功能幫助您突破了這些瓶頸？
武文杰：最大的挑戰來自于IGBT模塊中Pin針結構的復雜性優化。Pin針自身的設計變量非常多，例如三個折彎的角度、兩個折彎的圓角、以及厚度和寬度等尺寸。這些變量的組合數量巨大，幾乎無法通過手動更改來進行有效的優化設計，這成為了我們當時最大的瓶頸。
Ansys為我們提供了一個完美的解決方案。它的參數化優化功能能夠與我們的專業建模軟件Creo進行無縫集成，從而實現從參數化建模到參數化自動尋優的完整流程。再借助Ansys自身的響應面優化工具，我們可以快速、自動地找到最優的設計方案，這正是幫助我們突破此技術瓶頸的關鍵。
技術鄰：IGBT模塊的可靠性涉及電-熱-力多物理場耦合。請問Ansys的多物理場仿真平臺如何幫助您更精準地模擬這種復雜的相互作用？
武文杰：過去我們常做單場仿真，比如熱仿真時就簡單給定一個損耗值來計算散熱。
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