ansys優(yōu)化的案例
ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)教程
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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(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
第四章 設(shè)計(jì)頻域探索
第五章 強(qiáng)度設(shè)計(jì)
第七章 拓?fù)?em>優(yōu)化
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展開(kāi) 基于VB的ANSYS的二次開(kāi)發(fā)之優(yōu)化算法
利用有限元法進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)日益成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。ANSYS給用戶提供了兩種優(yōu)化方法，分別是零階方法和一階方法，利用這兩種方法，ANSYS程序?qū)⒀h(huán)進(jìn)行“分析-評(píng)估-修正”的過(guò)程，直到獲得最優(yōu)結(jié)果。優(yōu)化可以針對(duì)所要分析的問(wèn)題的各個(gè)方面，比如尺寸、形狀、支撐位置、材料等。
ANSYS優(yōu)化分析的概念
ANSYS優(yōu)化分析的概念可以通過(guò)下例問(wèn)題來(lái)形象說(shuō)明。某人租船從A港旅行到B港，全程100公里，船的每小時(shí)租金為200元，最大船速可達(dá)每小時(shí)40公里，假設(shè)每公里耗油量oil與速度v的平方成反比，即：
以上公式省略了單位，下同。汽油價(jià)格為每升7元，現(xiàn)要求在一小時(shí)內(nèi)抵達(dá)，且盡量降低使用費(fèi)用，試確定船的行進(jìn)速度。這是一個(gè)典型的優(yōu)化問(wèn)題，其中速度v是要確定的變量，稱(chēng)為設(shè)計(jì)變量，旅行時(shí)間t為狀態(tài)變量（t=100/v），而總花費(fèi)為目標(biāo)函數(shù)：
約束條件為：
設(shè)計(jì)變量(DVs)為自變量，優(yōu)化結(jié)果的取得是通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)變量的數(shù)值實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)設(shè)計(jì)變量都有上下限，它定義了設(shè)計(jì)變量的變化范圍。ANSYS優(yōu)化程序允許定義多大60個(gè)設(shè)計(jì)變量。狀態(tài)變量（SVs）是因變量，是設(shè)計(jì) 變量的函數(shù)（比如上例中t=100/v）狀態(tài)變量一般都有上下限，也可能只有單側(cè)限制，即只有上限或只有下限。ANSYS優(yōu)化程序允許定義多大100個(gè)狀態(tài)變量。
目標(biāo)函數(shù)是要盡量減小的數(shù)值。它必須是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，也就是說(shuō)，改變?cè)O(shè)計(jì)變量的數(shù)值將改變目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值。在以上問(wèn)題中，總話費(fèi)是目標(biāo)函數(shù)，是設(shè)計(jì)變量速度V的函數(shù)。
設(shè)計(jì)變量、狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)統(tǒng)稱(chēng)為優(yōu)化變量。在ANSYS優(yōu)化程序中，這些變量是由用戶定義參數(shù)來(lái)指定的。用戶需要定義設(shè)計(jì)變量及其約束范圍、狀態(tài)變量及其約束范圍以及目標(biāo)函數(shù)。
展開(kāi) ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)資料
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ANSYS優(yōu)化揭密.rar
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關(guān)于ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)可靠性知識(shí)清單
引言
優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)就是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地去計(jì)算得到設(shè)計(jì)參數(shù)，并且同時(shí)符合兩個(gè)要求：第一是限制條件(constraints)，譬如結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力不得超過(guò)容許值；第二是某個(gè)特定的目標(biāo)值(如結(jié)構(gòu)物的總重量、面積、體積、費(fèi)用)必須最小化或最大化。
1、優(yōu)化變量=(設(shè)計(jì)變量、狀態(tài)變量、目標(biāo)函數(shù))
當(dāng)ANSYS進(jìn)行最優(yōu)化時(shí)，這些優(yōu)化變量是會(huì)改變的，所以在ANSYS 分析中，必須用ANSYS變量（參數(shù)）來(lái)表示這些優(yōu)化變量。其中設(shè)計(jì)變量除了指定初始值外不得變更其值（ANSYS會(huì)自動(dòng)更新其值），狀態(tài)變量和目標(biāo)方程則必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)更新其值。
2、用ANSYS命令撰寫(xiě)為執(zhí)行文件的方式，命令組織成兩個(gè)文件：優(yōu)化文件和分析文件。
優(yōu)化的每一次迭代過(guò)程中，都須進(jìn)行至少一次的有限元分析，分析文件的命令就是用來(lái)進(jìn)行該有限元分析的。分析文件的結(jié)構(gòu)基本上和典型的ANSYS分析程序類(lèi)似，唯一不同的是分析文件中必須包含計(jì)算狀態(tài)變量目標(biāo)方程的值。
優(yōu)化文件是描述式1-1的數(shù)學(xué)模式，然后去執(zhí)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的工作。由于執(zhí)行設(shè)計(jì)最佳化需要調(diào)用分析文件，所以優(yōu)化文件中必須指定分析文件的名稱(chēng)。
3、基于APDL的ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)主要分析過(guò)程如下：
1）利用APDL的參數(shù)技術(shù)和ANSYS的命令創(chuàng)建參數(shù)化分析文件，用于優(yōu)化循環(huán)。主要包含下面步驟：
在前處理器中建立參數(shù)化的模型
在求解器中求解
在后處理器中提取并指定狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)
2）進(jìn)入優(yōu)化設(shè)計(jì)器OPT，執(zhí)行優(yōu)化分析過(guò)程。
指定分析文件
聲明優(yōu)化變量，包括設(shè)計(jì)變量、狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)。
選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法。
進(jìn)行優(yōu)化分析。
查看優(yōu)化設(shè)計(jì)序列結(jié)果。
檢驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化序列。
展開(kāi) ansys優(yōu)化，因變量和目標(biāo)函數(shù)都沒(méi)有變化【急】【急】
ansys優(yōu)化，因變量和目標(biāo)函數(shù)都沒(méi)有變化【急】【急】
ansys優(yōu)化之后，為什么只有自變量發(fā)生了變化，而因變量和目標(biāo)函數(shù)都沒(méi)有變化，還是和初始值一樣？也進(jìn)行了四五十次的迭代，也有顯示最優(yōu)解，只是因變量和目標(biāo)函數(shù)都沒(méi)有變化，疑惑中。
有相互依存關(guān)系的離散變量的ansys與workbench聯(lián)合優(yōu)化分析
需要說(shuō)明的是對(duì)應(yīng)基于離散變量的優(yōu)化，采用不同的響應(yīng)面構(gòu)建方法和優(yōu)化算法，效率相差特別大。即使對(duì)于本問(wèn)題節(jié)點(diǎn)數(shù)目5個(gè)，單元數(shù)目6個(gè)。選擇的響應(yīng)面構(gòu)建方法和優(yōu)化算法不同，也有可能計(jì)算幾個(gè)小時(shí)。對(duì)于本問(wèn)題采用Latinhypercube sampling (LHS拉丁超立方體抽樣)生成試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來(lái)構(gòu)建響應(yīng)面，實(shí)際證明效率較高。
另外對(duì)應(yīng)基于離散變量的優(yōu)化分析，目前workbench只支持篩選法和混合整數(shù)序列二次規(guī)劃優(yōu)化算法。
另外，其實(shí)該問(wèn)題也可以完全采用ansys經(jīng)典完成程序優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用離散編碼陷阱實(shí)現(xiàn)從連續(xù)變量到離散變量的轉(zhuǎn)變。但是該方法也有很多缺點(diǎn)：
1.最終得優(yōu)化的變量依然是連續(xù)的，需要人為后處理，實(shí)現(xiàn)規(guī)格表的編碼。
2.最終得到的優(yōu)化結(jié)果，可能陷入局部最小陷阱。采用首次得到的優(yōu)化結(jié)果為初始值，然后縮小優(yōu)化變量的采用空間，可以一定程度上改善結(jié)果的精度。
3.規(guī)格表的離散區(qū)間步長(zhǎng)對(duì)于求解的效率的影響非常大。因此，需要增大優(yōu)化迭代次數(shù)。
4.系統(tǒng)優(yōu)化過(guò)程中，可能多次在等效解處徘徊。影響求解效率。
5.人為將連續(xù)變量離散化后，基于偏導(dǎo)算法的一階優(yōu)化方法將不能處理該類(lèi)問(wèn)題。
6.最終解碼得到的材料規(guī)格往往需要返回到分析中去，才可以得到真實(shí)的狀態(tài)變量數(shù)值。
完全采用ansys優(yōu)化的具體方法這里不在提供。
這里順便說(shuō)下ansys和workbench優(yōu)化分析的優(yōu)缺點(diǎn)：
1.采用ansys可以很方面的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的編程和變量提取后控制。對(duì)于類(lèi)似問(wèn)題，如果分析的模型更大，在workbench中建模可以說(shuō)是一件極其痛苦的事情。
2.workbench提供了比ansys更多的優(yōu)化算法。自身就擁有離散變量的優(yōu)化功能。這也或許是現(xiàn)在ansys舍棄經(jīng)典優(yōu)化界面的一個(gè)很大原因。
展開(kāi) ANSYS優(yōu)化分析指南
ANSYS優(yōu)化分析指南
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ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)11
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isight集成ansys優(yōu)化手機(jī)模型的例子
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iSIGHT_ANSYS_CellPhone_Tutorial_Doc.pdf
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ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)部分相關(guān)資料
ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)部分相關(guān)資料,絕對(duì)精華:*
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國(guó)外的ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)教程,APDL命令流
最近在學(xué)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在國(guó)外網(wǎng)站看到了一個(gè)教程，覺(jué)得不錯(cuò)，簡(jiǎn)單翻譯了一下和初學(xué)者共享！
GUI p24-41.pdf
ansys優(yōu)化設(shè)計(jì)教程.pdf
ANSYS拓?fù)?em>優(yōu)化-趙州橋
拓?fù)?em>優(yōu)化在工程設(shè)計(jì)中，常用于機(jī)械結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)和輕量化設(shè)計(jì)，ANSYS通用有限元分析軟件提供了強(qiáng)大的拓?fù)?em>優(yōu)化功能，本文將通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例進(jìn)行展示。
【趙州橋簡(jiǎn)介】
趙州橋又稱(chēng)安濟(jì)橋，坐落在河北省趙縣的洨河上，橫跨在37米多寬的河面上，因橋體全部用石料建成，當(dāng)?shù)胤Q(chēng)做“大石橋”。建于隋朝開(kāi)皇十一年至開(kāi)皇十九年（公元591年－599年）之間，由著名匠師李春設(shè)計(jì)建造，距今已有1400多年的歷史，是當(dāng)今世界上現(xiàn)存最早保存最完整的古代單孔敞肩石拱橋。趙州橋是古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)橋梁建造的嶄新局面。
2015年榮獲石家莊十大城市名片之一。它是中國(guó)第一石拱橋，在漫長(zhǎng)的歲月中，雖然經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次洪水沖擊、風(fēng)吹雨打、冰雪風(fēng)霜的侵蝕和8次地震的考驗(yàn)，卻安然無(wú)恙，巍然挺立在洨河之上。
趙州橋?yàn)橐蛔铣惺焦皹颍L(zhǎng)50.82米，橋?qū)?.6米，橋高7.23米，主孔跨徑37.02米；主拱券等厚1.03米，上部有護(hù)拱石；主拱券兩側(cè)各有兩個(gè)凈跨分別為3.8米和2.85米的小拱，可增加過(guò)水面積16%；橋梁重2800噸。
【案例描述】
按照趙州橋的尺寸參數(shù)縮小100倍建模，模擬趙州橋長(zhǎng)為50.82mm，寬為9.6mm，高為7.23mm，在兩端下方增加寬2mm，高2mm的底座用于施加固定約束，在橋面上施加1000Mpa的壓力，求解橋體的變形和應(yīng)力，然后用ANSYS拓?fù)?em>優(yōu)化工具對(duì)橋體優(yōu)化，得到體積為原來(lái)30%并且剛度最大的結(jié)構(gòu)。
【案例分析】
如案例描述過(guò)程，首先對(duì)實(shí)體模型結(jié)構(gòu)分析得到應(yīng)力和位移，然后用ANSYS拓?fù)?em>優(yōu)化對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，最后對(duì)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)做驗(yàn)證分析。
【案例過(guò)程】
1）打開(kāi)ANSYS WORKBENCH打開(kāi)WORKBENCH建立靜力學(xué)分析系統(tǒng)，將單位改為Kg，mm，s系列。
展開(kāi) Ansys復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析總結(jié)（優(yōu)化篇）
優(yōu)化算法
基于ANSYS的優(yōu)化，可以直接使用ANSYS提供的優(yōu)化模塊，根據(jù)上述優(yōu)化模型，建立優(yōu)化計(jì)算文件，選擇合適的優(yōu)化算法，進(jìn)行計(jì)算。
同時(shí)，也可以通過(guò)APDL語(yǔ)言（甚至可以通過(guò)外部編程環(huán)境，如VC++，F(xiàn)ORTRAN等）來(lái)自己編制優(yōu)化算法，本文就是通過(guò)自己編制優(yōu)化算法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，采用的優(yōu)化算法是復(fù)形調(diào)優(yōu)法。算法描述如下：
復(fù)形調(diào)優(yōu)法是求解約束條件下維極值問(wèn)題的重要方法，通過(guò)構(gòu)造復(fù)合形，計(jì)算各頂點(diǎn)的目標(biāo)函數(shù)值，并進(jìn)行比較，然后循環(huán)迭代，逐步替代最壞點(diǎn)構(gòu)造新的復(fù)合形，經(jīng)過(guò)多次迭代，進(jìn)行收斂判斷，最終得到最優(yōu)復(fù)合形，并求得最優(yōu)值。其迭代過(guò)程如下：
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