ansys形狀優化設計的案例
水泵葉片形狀優化設計
參數（葉片的內外側高度，內外側的半徑），使得水泵的總壓比最大。采用拉丁方采樣方法，利用MOGA和RSM響應面法得到滿意的優解。
FIAT汽車前保險杠的形狀優化設計
FIAT公司利用modeFRONTIER對車輛前保險杠進行形狀優化設計，通過優化設計變量（材料屬性，幾何形狀參數）使得在碰撞發生時此保險杠能吸收最大碰撞能量，同時此保險杠質量最輕。采用拉丁超立方方法進行90 F.E. 碰撞模擬計算，然后對結果進行響應面擬合，利用擬合得到響應面通過探索虛擬解優化最終得到一個適合優解，這種方法能夠加快優化的速度。ModeFRONTIER具有豐富的響應面擬合方法，和數據統計挖掘工具，能夠方便的解決超大計算量的優化問題
借助 COMSOL “優化模塊”獲取工程設計的最優形狀
設計新的結構時，你是否曾經對如何獲得最優形狀感到迷茫？如果是這樣，那么你一定會樂意學習一種非常有用的稱為“形狀優化”的技術，擁有了這項技術，你的 COMSOL Multiphysics 建模技能就又提高了一步。今天我們將探討形狀優化的概念，并借助一個典型案例來演示其用法。
形狀優化的背景
工程師、研究人員和科研人員們一直在努力改進設計。優化是指這樣一種理念，即改變零件尺寸和材料屬性等模型輸入數據，實現某些指標的提升，同時還滿足一組約束條件。COMSOL Multiphysics 中的優化模塊是處理此類問題的得力工具。
尺寸優化是其中一種比較常見的優化技巧。這個方法要求直接更改 CAD 尺寸，實現質量最小化，可參考我們的支架的優化教程。在這個支架示例中，我們利用所謂的無梯度技術調整尺寸，同時還考慮了以下約束：尺寸間關系、峰值應力以及最低固有特征頻率。這些技術會根據不同的目標函數和約束類型采用不同的處理方法，因此相當靈活。不過，這些技術有一個缺點：必須不斷地對零件重新剖分網格，從而使設計變量從數值上逼近目標函數和約束的靈敏度。
如我們在以前的一篇文章中討論的，在使用變形幾何接口時，如果幾何發生變化，那么也可以通過分析計算設計靈敏度。進一步來講，基于梯度的求解器無需重新剖分網格，即利用靈敏度優化零件的尺寸，這是我們在設計電容器一文中重點討論的內容。回顧以上兩篇文章有助于理解我們今天要使用的功能。
形狀優化是對以前討論的相關概念的一個延伸，其中不僅考慮了簡單的尺寸更改，還涉及到形狀的總體改變。結構的形狀受控于一組設計參數，這些參數使用了一組能描述任意形狀的基函數。在下文中，我們將結合具體案例進行探討。
展開 CAESES與ANSYS耦合形狀優化
在ANSYS中進行形狀優化
為了能夠在ANSYS Workbench中實現CAESES動態變化，您需要在ANSYS Workbench中安裝CAESES的ANSYS APP（ACT擴展）。并通過CAESES組件更新并下載“.fsc”文件。幾何模型輸出并加載到ANSYS Workbench中之后，會自動使用在CAESES中選擇的文件格式。
在ANSYS Workbench中的CAESES組件更新后，其幾何設計變量會自動顯示在參數設置中。之后，就可手動或是通過優化工具（ANSYS的內置策略、optiSLang等）來改變這些變量參數設計得到新方案。
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在ANSYS中以CAESES進行形狀優化
在最新推出的CAESES 4.3版本中，您可以在ANSYS Workbench中訪問并控制魯棒性良好的CAESES模型，從而實現仿真驅動的形狀優化。
FRIENDSHIP SYSTEMS 提供了一個CAESES和ANSYS之間的關聯程序，允許您在ANSYS Workbench用戶界面中導入CAESES幾何模型。只需幾下點擊操作，即可開展大工作量研究，比如實驗設計或常規優化，也包括基于代理模型的高效優化—一切都可實現全自動化。
進氣道優化：如何得到最優設計方案？
復雜幾何的優化
如果您本來使用的就是ANSYS Workbench平臺，您可以不用學習新的東西，也無需進行任何腳本編輯工作，僅僅用拖拽功能將模型添加至ANSYS Workbench中即可體驗CAESES幾何模型的高效性和魯棒性。
這個集成面向來自任何軟件的任意幾何，比如CAESES用戶經常會遇到的一些復雜幾何形狀，例如船體、螺旋槳、轉子和靜子葉片、管道、進氣岐管、排氣系統、透平機械等等。
其中一個案例就是注塑機剪切頭參數化模型，傳統CAD工具通常無法在自動化流程中重新設計得到這種復雜的完全參數化模型。
注塑機剪切頭幾何外形：用于自動化研究的100%魯棒性的CAESES模型
CAESES的準備工作
那么，這兩款軟件如何耦合連接呢？首先，您必須確保幾何模型已經準備好了，模型需要有一組設計變量來控制其形狀。通過CAESES的文件菜單導出一個.fsc控制文件（文件>導出> FSC文件），這就是后面連接所需要的。
展開 基于ANSA-Solver-META某副車架聯合尺寸及Morphing形狀DOE優化設計 ￥20
本案例利用ANSA優化工具作為前處理使用Eplisis或其他求解器作為Solver來求解，利用META作為響應提取工具進行MISES應力的提取，整個過程均在ANSA軟件操作即可
此案例特色：
ansa網格變形操作
ansa變形參數設置
尺寸參數化設置
貢獻變形后網格自動劃分腳本
連接外部求解器接口
META提取響應
DOE自動優化設計
ANSYS網絡研討會——利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
徹底的設計探索對于（如空氣動力阻力）改進車輛各方面性能十分必要。優化算法與計算流體動力學 (CFD) 等計算工具相結合，能在設計探索中發揮重要作用。本次網絡研討會說明了如何針對空氣動力學形狀優化問題制定快速解決方案。在網絡研討會上，我們提出了用 ANSYS Workbench 作為框架、RBF 作為變形技術、 ANSYS Fluent 作為求解器且以 DesignXplorer 作為實驗設計工具部署的新方法。
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利用網格變形技術進行空氣動力學形狀探索和優化
展開 利用ANSYS進行優化設計時的幾種優化算法
本文探討了利用ANSYS進行優化設計時的幾種優化算法。
優化技術
理解計算機程序的算法總是很有用的，尤其是在優化設計中。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，乘子計算法和最優梯度法。(更多的細節參見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。在零階方法中有兩個重要的概念：目標函數和狀態變量的逼近方法，由約束的優化問題轉換為非約束的優化問題。
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然后求得各數據點間最小平方實現的。該結果曲線(或平面)叫做逼近。每次優化循環生成一個新的數據點，目標函數就完成一次更新。實際上是逼近被求解最小值而并非目標函數。
狀態變量也是同樣處理的。每個狀態變量都生成一個逼近并在每次循環后更新。
用戶可以控制優化近似的逼近曲線?？梢灾付ň€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，用平方擬合狀態變量。用下列方法實現該控制功能：
Command: OPEQN
GUI: Main Menu>Design Opt>Method/Tool
OPEQN同樣可以控制設計數據點在形成逼近時如何加權;見ANSYS Theory Reference。
轉換為非約束問題
狀態變量和設計變量的數值范圍約束了設計，優化問題就成為約束的優化問題。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逼近加罰函數的方法計入所加約束的。
展開 Ansys Speos / Ansys Lumerical | 聯合 optiSLang 的顯示屏優化設計
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?？梢钥吹疆斣黾尤肷浣菚r，最初的設計變成了綠色。
在第二排是從optiSLang獲得的第一個優化設計。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，同樣的另外兩個優化設計?？梢钥吹筋愃频内厔?，但不同的顏色外觀。
選擇第一個優化設計，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聯合optiSLang的顯示屏優化設計，通過Lumerical STACK可以設計和模擬一個參數化的微型LED或OLED像素設計，然后通過optiSLang完成多目標優化，最后將優化后的多組優化方案，在Speos真是的環境場景中，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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Ansys Zemax | 抬頭顯示器設計：從 OpticStudio 至 SPEOS
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Ansys Lumerical | 針對 Grating coupler 的仿真分析方法
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一起來學習光學設計吧！
展開 優化設計，提升性能 | 《ANSYS換熱器設計與開發仿真解決方案》現已開放領取
定義和應用
換熱器的種類
使用換熱器面臨的巨大挑戰
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
換熱器設計和開發的最佳實踐
1 擴散器形狀優化
· 工程挑戰
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰的關鍵功能
· 入口擴散器的形狀優化研究案例
2 導管螺紋形狀優化
· 工程挑戰
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰的關鍵功能
· 波紋管
· 嚙合波紋管
3 共軛傳熱（CHT）
· 工程挑戰
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰的關鍵功能
· Ansys Workbench Meshing 針對CHT繪制網格
4 冷熱循環熱機疲勞
· 工程挑戰
· 仿真復雜性
· Ansys應對挑戰的關鍵功能
5 蒸發和冷凝
· 工程挑戰
· Ansys應對挑戰的關鍵功能
· Semi-Mechanistic沸騰模型
· 蒸發和冷凝案例研究
6 系統耦合能力（0D，1D，3D耦合）
· 工程挑戰
· Ansys應對挑戰的關鍵
· 換熱器庫
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展開 ANSYS官方 | RTL設計功耗分析與優化——ANSYS PowerArtist
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺！
本期研討會：《RTL設計功耗分析與優化——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人士
講師簡介
彭成
RTL功耗分析與優化專家，現任ANSYS中國半導體事業部主任應用工程師，主要負責ANSYS PowerArtist產品的售前和技術支持工作，對早期RTL功耗分析和優化及PowerArtist產品的應用有全面的了解和豐富的經驗。
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，高性能的網絡應用，到物聯網和人工智能芯片設計，功耗都是一個非常重要的指標。
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ANSYS優化設計教程
ANSYS優化設計手冊[1].part1.rar
ANSYS優化設計手冊[1].part2.rar
ANSYS優化設計手冊[1].part3.rar
ANSYS優化設計手冊[1].part4.rar
ANSYS優化設計手冊[1].part5.rar
ANSYS優化設計手冊[1].part6.rar
ansys優化設計資料
希望對大家有幫助
ANSYS優化揭密.rar
ANSYS優化設計資料.rar
M2_參數化建模.rar
M4_搜尋設計域.rar
M6_健壯設計.rar
M3_進行優化設計.rar
Ansys Speos | Optimization小工具快速優化設計
概述
優化是一個有助于找到一個光學系統的最佳解決方案的實驗過程，它主要是利用參數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行此類分析。第一個是基于workbench創建的優化，可以參考文章（基于Ansys Workbench和Speos的準直全反射透鏡優化設計案例），第二種使用optiSLang及其強大的優化功能，在optiSLang種直接調用Ansys Speos求解器，訪問發布的參數，設計識別最重要的輸入參數，多目標優化在不同目標之間進行權衡，第三種是利用嵌入到Speos中的優化工具optimization，允許基于隨機算法Random search設置一個優化，以研究不同參數集對仿真結果的影響。
本案例講述使用Speos optimization 優化工具，快速優化設計。為描述案例講解過程，首先對optimization工具的參數進行詳細解釋。
優化模式
Speos optimization優化功能提供三種優化模式: Random Search隨機搜索算法是一種基于隨機的全局優化方法，優值提供函數定義優化的收斂過程，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建的優化算法，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、探測器的參數、包括3D texture的參數。
展開 ANSYS結構拓撲優化設計
本文用ANSYS軟件對某客車車身進行靜態有限元分析。在此基礎上，采用均勻化方法，以車架總柔度為目標函數，以體積作為約束條件，對幾種工況下的車頂進行了拓撲優化設計。探討了拓撲優化設計過程中，基本模型建立、優化區域選擇、優化過程控制及優化結果分析與應用等問題。實現了拓撲優化在汽車結構的初始設計過程中的應用
ANSYS結構拓撲優化設計.doc
