Isight調用
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-05-08
Isight調用的視頻教程
isight優(yōu)化、后處理
1、針對某些通過isight調用比較復雜的仿真軟件，可以通過isight首先生成樣本點，然后手動操作軟件計算出響應值； 2、如何根據(jù)已有的外部樣本數(shù)據(jù)，導入isight進行參數(shù)影響分析； 3、如何根據(jù)已有的外部數(shù)據(jù)建立近似模型，如何查看誤差結果及近似模型曲面； 4、基于近似模型進行優(yōu)化設計，并進行后處理。
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1.2 Isight Adams car聯(lián)合仿真 懸架KC特性參數(shù)靈敏度分析方法
本節(jié)課主要講解如何在Isight內調用Adams car的cmd命令流以及如何聯(lián)動Matlab進行懸架KC特性的靈敏度分析，其中詳細講解了DOE試驗以及近似模型建立步驟和過程，希望對學習的同學有所幫助，如有問題，歡迎留言交流指正。
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Isight調用的實例教程
使用工具版本SIMULIA2023、ADAMS2024.2
前期對Isight調用ADAMS/CAR模塊所需的simcode文件的生成進行了說明。但未進行實際案例的提供。
近期在工作實際中，遇到某款車型，在選定懸架系統(tǒng)，轉向器型號后，轉向角及轉向特性匹配困難的實際問題。額外，轉向特性特性一般耦合前束角變化特性，因此需要多工況耦合尋解。借此幾乎，將“Isight集成ADAMS/CAR進行多工況聯(lián)合參數(shù)DOE或opti”以實例的形式呈現(xiàn)。希望對有需要的朋友，有所幫助。
1、 選取DOE參數(shù)試驗的Objective
選取參數(shù)過程，需要跟工程實際結合。這里僅以最大轉向角、最大前束角作為Objective。
2、 選取DOE參數(shù)試驗的factor
以懸架系統(tǒng)模型中tieord outer硬點X、Y、Z坐標為例進行說明。
3、 模型準備
這里使用工具自帶的“mdi_front_vehicle.asy”模型。
以此將mdi-fornt-suspension，mdi-front-steering、mdi_front_vehicle.asy保存至adams的工作目錄（這里需要設置英文目錄），保存后檢查mdi_front_vehicle.asy所引用的模型路徑正確，如下圖所示。
展開 在彈出的菜單中，切換到Execution，在Model runtimedirectory中輸入{modeldir}，這樣設置，Isight調用的文件地址為Isight模型保存的地址(是一個相對地址，不是絕對地址)。取消勾選Create sub-directories，不生成子文件夾，程序運行過程中的所有文件皆保存在Isight模型保存的地址。
4.1.2.2 創(chuàng)建SFE運行組件
在主界面中，切換到Application Components，將鼠標放在第一個圖標上(Simcode，用于集成軟件)，按住拖動到Begin、End之間的箭頭上，待其變成綠色，釋放，Simcode組件被添加到流程中。在其上方點擊右鍵Rename，輸入SFE。
雙擊SFE組件，彈出新的菜單，包含三個部分Input、Command、Output。首先在Command中Basic設置運行軟件，點擊Find Program，打開準備好的SFE批處理文件。在地址欄中將F：\_SFE\SFE.bat改為{modeldir}\SFE.bat，文件地址是Isight模型保存的地址。
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展開 潘彬彬等在同時考慮船舶結構力學性能和水動力性能的多學科設計優(yōu)化中，使用iSIGHT調用Ansys實現(xiàn)了基礎有限元的船舶結構優(yōu)化。朱穌驥等將遺傳算法進行了改進，并應用到了超大型油船結構優(yōu)化之中，選取近400個設計變量，所有設計變量在優(yōu)化的過程中都離散化處理，應用規(guī)范作為校核準則，經(jīng)
過計算優(yōu)化后，船中剖面的面積下降了2.6%。Klanac等采用遺傳算法，對一條鋁合金渡船進行了多目標優(yōu)化，設計降低了多達10%的重量和6.5%的VGC。
Tian等將拓撲優(yōu)化用于導管架平臺結構設計，與規(guī)則設計結果相比較，重量減少13.7%，同時最大應力減小46.31%。Lee等分別采用拓撲優(yōu)化與規(guī)則設計進行5MW海上風電導管架平臺設計，得出拓撲優(yōu)化設計的平臺在重量和應力水平上均具有優(yōu)勢，提高了平臺可靠性。
圖2 導管架平臺
圖3 導管架拓撲優(yōu)化
圖4 導管架平臺局部構件應力云圖
圖5 船用舷臺框架拓撲優(yōu)化
4.拓撲優(yōu)化在海洋工程中的發(fā)展前景
拓撲優(yōu)化的未來研究方向主要體現(xiàn)在：
1)基于無網(wǎng)格數(shù)值技術的拓撲優(yōu)化設計；并行結構拓撲優(yōu)化設計技術；雙向拓撲優(yōu)化技術；復合形遺傳算法等混合拓撲優(yōu)化設計技術；
2)多目標拓撲優(yōu)化設計；結構動力學的拓撲優(yōu)化設計；非線性的拓撲優(yōu)化設
計；可變荷載拓撲優(yōu)化設計；多工況下的拓撲優(yōu)化設計；
3)路徑規(guī)劃非線性控制柔性機構的拓撲優(yōu)化設計。
隨著“綠色制造”、“信息化與工業(yè)化深度融合”、“制造業(yè)創(chuàng)新”出現(xiàn)在政府工作報告《中國制造2025》。
展開 本案例使用Isight中的數(shù)據(jù)匹配組件進行混凝土材料參數(shù)校準。使用混凝土單軸受壓Abaqus模型校準混凝土材料受壓應力—應變曲線參數(shù)，使模擬應力—應變數(shù)據(jù)與單軸受壓試驗數(shù)據(jù)相吻合。
案例涉及的相關技術：
①Isight調用Abaqus和其材料子程序設定；
②Isight讀取文件關鍵字修改；
③Isight數(shù)據(jù)匹配。
計算報告編寫參照達索軟件操作案例模式，盡量將整個操作過程展現(xiàn)給瀏覽者。作為技術鄰的粉絲，在論壇中學習到了很多，也借此機會將學習Isight入門小體驗分享給大家。本案例希望能在以下幾個方面進行拋磚引玉：
①材料參數(shù)標定，可以為試驗仿真模擬提供有益參考；
②本案例所涉及的方法可以拓展至Isight與Abaqus聯(lián)合優(yōu)化；
③Abaqus迭代優(yōu)化采用子程序，豐富了應用范圍；
④Abaqus模型以inp文件提交，補充了CAE模型的不足；
二、計算任務
試驗數(shù)據(jù)為《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2010）附錄C.2給出的C30混凝土單軸受壓應力—應變數(shù)據(jù)，材料參數(shù)見表1。初始分析模型為采用ABAQUS建立的C25混凝土棱柱體單軸受壓試驗模型，模型采用B21梁單元建模，材料為C25混凝土，材料參數(shù)見表1中匹配初始值。需標定的材料參數(shù)有4個，分別為彈性模量、軸心受壓強度、極限受壓強度、混凝土受壓曲線參數(shù)。
三、模型設置
1 雙擊桌面Isight圖標 啟動軟件
2 從Application Components選項卡中將Abaqus組件拖至如圖3所示位置。
圖3 在Sim-flow中添加abaqus組件
3雙擊Abaqus組件(或右鍵選擇Edit)。
展開 Isight提供了MATLAB接口，可用于操作MATLAB腳本（.m）、模型以及工具箱的各種功能。
下面以拉壓彈簧分析模型來說明MATLAB組件的使用，其中輸入?yún)?shù)為線圈直徑d（實型）、螺旋外徑D（實型）、圈數(shù)n（整型），輸出參數(shù)為重量（SpringWeight）、變形（SpringDeflection）、剪切應力（ShearStress）、共振頻率（SurgeFrequency）、尺寸（SizeLimit）。使用MATLAB組件的步驟如下：
（1）MATLAB環(huán)境變量設置：為了保證Isight能夠調用Matlab，需要在系統(tǒng)環(huán)境變量Path中添加Matlab文件的路徑，操作如下：
通過選擇“我的電腦”（或計算機）à“屬性”à“高級”à“環(huán)境變量”選項，加入Matlab變量，指定matlab.exe的路徑，比如：D:\Program Files\MATLAB\R2013a\bin\win64\MATLAB.exe，如圖1所示。
圖 1 Windows環(huán)境變量設置
（2）新建一個空的任務Task，將Matlab組件拖動到Task的工作流中，如圖2所示。
圖 2 Matlab工作流
（3）雙擊Matlab組件，彈出Matlab Component Editor編輯界面。
（4）在ContentsàExecution Order屬性頁左側的表格中，單擊第一行MappingàInput Mappings。在右側的文本框中直接輸入變量名“d”或者單擊按鈕創(chuàng)建變量d。
（5）單擊按鈕，確認變量d是Matlab的輸入變量。單擊按鈕，建立變量d與Matlab的映射關系，Isight默認認為Matlab中的變量名也為d，用戶也可以實現(xiàn)Isight與Matlab中不同名稱的變量映射。
展開 
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使用工具版本SIMULIA2023、ADAMS2024.2
前期對Isight調用ADAMS/CAR模塊所需的simcode文件的生成進行了說明。但未進行實際案例的提供。
近期在工作實際中，遇到某款車型，在選定懸架系統(tǒng)，轉向器型號后，轉向角及轉向特性匹配困難的實際問題。額外，轉向特性特性一般耦合前束角變化特性，因此需要多工況耦合尋解。
定義設計變量變化范圍，約束和優(yōu)化目標，調用Isight內部優(yōu)化算法（NSGA-Ⅱ）進行尋優(yōu)。
流程文件可以私聊！
歡迎交流！！！
圖44 優(yōu)化目標定義
Step-12：
保存模型為flowmatch.zmf，提交計算，此時ISIGHT開始自動調用sim文件進行優(yōu)化計算。
圖45 提交優(yōu)化計算
優(yōu)化結果
Step-1：
尋尋優(yōu)計算結束。
圖46 優(yōu)化結束
Step-2：
History歷程。
案例涉及的相關技術：
①Isight調用Abaqus和其材料子程序設定；
②Isight讀取文件關鍵字修改；
③Isight數(shù)據(jù)匹配。
計算報告編寫參照達索軟件操作案例模式，盡量將整個操作過程展現(xiàn)給瀏覽者。作為技術鄰的粉絲，在論壇中學習到了很多，也借此機會將學習Isight入門小體驗分享給大家。
在彈出的菜單中，切換到Execution，在Model runtimedirectory中輸入{modeldir}，這樣設置，Isight調用的文件地址為Isight模型保存的地址(是一個相對地址，不是絕對地址)。取消勾選Create sub-directories，不生成子文件夾，程序運行過程中的所有文件皆保存在Isight模型保存的地址。
使用MATLAB組件的步驟如下：
（1）MATLAB環(huán)境變量設置：為了保證Isight能夠調用Matlab，需要在系統(tǒng)環(huán)境變量Path中添加Matlab文件的路徑，操作如下：
通過選擇“我的電腦”（或計算機）à“屬性”à“高級”à“環(huán)境變量”選項，加入Matlab變量，指定matlab.exe的路徑，比如：D:\Program Files\MATLAB\R2013a\bin\win64\MATLAB.exe
潘彬彬等在同時考慮船舶結構力學性能和水動力性能的多學科設計優(yōu)化中，使用iSIGHT調用Ansys實現(xiàn)了基礎有限元的船舶結構優(yōu)化。朱穌驥等將遺傳算法進行了改進，并應用到了超大型油船結構優(yōu)化之中，選取近400個設計變量，所有設計變量在優(yōu)化的過程中都離散化處理，應用規(guī)范作為校核準則，經(jīng)
過計算優(yōu)化后，船中剖面的面積下降了2.6%。
<2 Isight 調用生成的 Ansys *.cdb模型進行仿真優(yōu)化。
<3 利用VBscript腳本建立模型 導入到HFSS中進行仿真。
3. 開發(fā)專業(yè)前后處理器，調用其它CAE軟件求解器：
通用CAE軟件一個最大的短處是建模繁瑣。這類軟件在前后處理上提供了相當?shù)谋憷?，通常能獨立的快速?chuàng)建編輯幾何模型，網(wǎng)格，有限元模型，提供模板等功能。
