Isight調用的案例
Isight集成ADAMS/CAR進行多工況聯合參數優化實例 ￥50
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，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進行多工況聯合參數DOE或opti”以實例的形式呈現。希望對有需要的朋友，有所幫助。
1、 選取DOE參數試驗的Objective
選取參數過程，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參數試驗的factor
以懸架系統模型中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 isight集成SFE進行剛度、模態優化詳細過程 ￥120
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 基于ABAQUS分析結果的Isight試驗數據擬合
本案例使用Isight中的數據匹配組件進行混凝土材料參數校準。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，使模擬應力—應變數據與單軸受壓試驗數據相吻合。
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數據匹配。
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聯合優化；
③Abaqus迭代優化采用子程序，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
試驗數據為《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）附錄C.2給出的C30混凝土單軸受壓應力—應變數據，材料參數見表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，材料參數見表1中匹配初始值。需標定的材料參數有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。
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 拓撲優化在海洋工程中的應用（轉自公眾號跨海游龍）
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化中，使用iSIGHT調用Ansys實現了基礎有限元的船舶結構優化。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化之中，選取近400個設計變量，所有設計變量在優化的過程中都離散化處理，應用規范作為校核準則，經
過計算優化后，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化，設計降低了多達10%的重量和6.5%的VGC。
Tian等將拓撲優化用于導管架平臺結構設計，與規則設計結果相比較，重量減少13.7%，同時最大應力減小46.31%。Lee等分別采用拓撲優化與規則設計進行5MW海上風電導管架平臺設計，得出拓撲優化設計的平臺在重量和應力水平上均具有優勢，提高了平臺可靠性。
圖2 導管架平臺
圖3 導管架拓撲優化
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化
4.拓撲優化在海洋工程中的發展前景
拓撲優化的未來研究方向主要體現在：
1)基于無網格數值技術的拓撲優化設計；并行結構拓撲優化設計技術；雙向拓撲優化技術；復合形遺傳算法等混合拓撲優化設計技術；
2)多目標拓撲優化設計；結構動力學的拓撲優化設計；非線性的拓撲優化設
計；可變荷載拓撲優化設計；多工況下的拓撲優化設計；
3)路徑規劃非線性控制柔性機構的拓撲優化設計。
隨著“綠色制造”、“信息化與工業化深度融合”、“制造業創新”出現在政府工作報告《中國制造2025》。
展開 
Isight MATLAB組件
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，其中輸入參數為線圈直徑d（實型）、螺旋外徑D（實型）、圈數n（整型），輸出參數為重量（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環境變量設置：為了保證Isight能夠調用Matlab，需要在系統環境變量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Isight與Matlab中不同名稱的變量映射。
展開 Isight集成Meshworks和Optistruct
定義設計變量變化范圍，約束和優化目標，調用Isight內部優化算法（NSGA-Ⅱ）進行尋優。
流程文件可以私聊！
歡迎交流！！！
國產CAE軟件產品定位及系統的開發求解器
這類開發的特點是 需要額外的開發工具開發GUI，運行時后臺調用其它CAE軟件，讓用戶感覺是獨立的軟件。
典型的應用：
<1 用QT建立界面，接收用戶輸入參數，然后生成APDL命令流，導入Ansys進行建模仿真。
<2 Isight 調用生成的 Ansys *.cdb模型進行仿真優化。
<3 利用VBscript腳本建立模型 導入到HFSS中進行仿真。
3. 開發專業前后處理器，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的便利，通常能獨立的快速創建編輯幾何模型，網格，有限元模型，提供模板等功能。有限元模型生成好以后輸出相應的求解器文件供第三方軟件求解。
典型應用：
SimLab
/Ansa/其它專業CAE軟件。
4. 某一類型/行業一攬子解決方案
在第三類基礎上提供求解器。同時提供更專業的一攬子解決方案。比如專門針對渦輪發動機，提供熱，結構，轉子動力，振動，流體等全面求解方案，提供快速幾何建模，有限元建模，優化設計，等功能。這類軟件客戶針對性強，集中解決某一領域或某一行業的問題，是以后CAE軟件研發的趨勢。
典型的應用：
LS-dyna: 碰撞分析的標準。
Fluent：流體仿真的標準。
Midas/PKPM： 建筑行業。
HFSS: 電子行業高頻仿真的標準。
5. 大型通用CAE軟件
比如 Ansys/Nastran/abaqus/Comsol
不再多舉例
目前國內科研院校主要以第一，二類開發為主。
展開 STAR-CCM+——結合ISIGHT優化的管路流量分配
圖44 優化目標定義
Step-12：
保存模型為flowmatch.zmf，提交計算，此時ISIGHT開始自動調用sim文件進行優化計算。
圖45 提交優化計算
優化結果
Step-1：
尋尋優計算結束。
圖46 優化結束
Step-2：
History歷程。
圖47 計算過程數據
Step-3：
Summary結論。優化結果顯示，當R1、R2、R3都為3.2 mm時，流量分配最優，其中，支路1流量為-0.08373 kg/s（5.04 L/min），支路2流量為-0.08261 kg/s（4.97 L/min），支路3流量為-0.08308 kg/s（4.99 L/min）。
圖48 最優結果
總結
以上分享的是用ISIGHT這個多目標優化平臺對復雜并聯回路的流量進行均勻分配的方法，總體上操作比較繁瑣，任何一個小的細節有問題都可能導致優化無法正常進行。這里對ISIGHT本身沒有進行深入的介紹，有興趣的朋友可以上百度文庫搜索相關學習資料。
實際工程問題中經常涉及優化，針對問題的復雜程度可以考慮手動優化或者自動優化，二者沒有絕對的優劣，主要決定于工程人員對問題的理解程度。如果對問題本身有足夠的理解，手動調整2-3次方案也許就解決了，但是，如果問題很復雜，不清楚變量和響應之間的關系，那就直接交給優化軟件幫助尋優吧。當然，如果變量過多，最好是先基于DOE進行敏度分析，把關鍵參數找出來，再對關鍵參數做優化，可以減少工作量。
此外，現在很多軟件中都集成了優化方法，比如STAR-CCM+自帶的optimate功能，Amesim、Abaqus、Hyperwork等也都有自己的優化功能。
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