多學科聯合設計優化軟件的案例
一種多學科優化軟件本地聯合HPC解決方案
使用以上開發的有限元分析軟件接口，可以實現以下功能：
1。用于常規提交計算：使用這些接口軟件可以直接在本地提交計算。
2。用于多學科優化分析計算：使用這些軟件接口可以直接在本地機上使用多學科優化軟件進行聯合優化仿真配置，就像調用本地求解器一樣。
以上軟件接口解決了優化軟件無法調用HPC求解器進行聯合仿真的問題，將多學科優化手段與HPC硬件進行完美結合，更好地發揮多學科優化的作用。
以下是這些接口在不同優化軟件中的使用設置方法：
Isight
LSOPT
Optimus
modefrontier
Heeds
HPC上沒給你配置Isight、optimus、heeds、modefrontier、lsopt、hyperstudy？這下好了，你沒有借口不繼續干活了。
以上只是舉個簡單的例子，具體調用HPC求解器的命令還需要結合實際情況進行設置即可。比如后面是否需要添加額外的參數。
展開 一種多學科優化軟件本地聯合HPC解決方案
使用以上開發的有限元分析軟件接口，可以實現以下功能：
1。用于常規提交計算：使用這些接口軟件可以直接在本地提交計算。
2。用于多學科優化分析計算：使用這些軟件接口可以直接在本地機上使用多學科優化軟件進行聯合優化仿真配置，就像調用本地求解器一樣。
以上軟件接口解決了優化軟件無法調用HPC求解器進行聯合仿真的問題，將多學科優化手段與HPC硬件進行完美結合，更好地發揮多學科優化的作用。
以下是這些接口在不同優化軟件中的使用設置方法：
Isight
LSOPT
Optimus
modefrontier
Heeds
HPC上沒給你配置Isight、optimus、heeds、modefrontier、lsopt、hyperstudy？這下好了，你沒有借口不繼續干活了。
以上只是舉個簡單的例子，具體調用HPC求解器的命令還需要結合實際情況進行設置即可。比如后面是否需要添加額外的參數。
文章來源：cae數值優化輕量化
展開 達索SIMULIA多學科多目標優化設計軟件Isight高級應用研討論壇回顧
達索SIMULIA多學科多目標優化設計軟件Isight高級應用研討論壇于2018年7月26日在杭州洲際酒店北京廳召開。來自達索總部的專家，國內的航空航天、鐵路、汽車、石油、能源動力與高校等行業的高級客戶；以及達索的合作伙伴從全國各地齊聚杭州參加了此次技術高峰論壇。對基于多學科多領域的參數綜合優化、設計流程自動化、分析流程模板、基于Isight的定制流程開發的領域進行了多方面專業化的深入的技術交流。
多學科多目標優化設計軟件Isight高級應用研討論壇注冊處：
大會于上午8：40時許召開。首先由達索系統SIMULIA品牌中國區總監MikeSheh博士致開場詞并介紹了大會的日程安排，并向到場的客戶、合作伙伴致謝。
達索系統SIMULIA品牌中國區總監Mike Sheh博士致開場詞
達索SIMULIA多學科多目標優化設計軟件Isight應用論壇主要內容涵蓋以下十個方面：
Isight多學科有目標優化軟件在國際上的應用（主要介紹在英國與日本的應用情況）
Isight多學科多目標優化技術的戰略規劃和版本更新。
Isight多學科多目標優化技術在航天領域的應用。
Isight多學科多目標優化技術在航空發動機設計領域中的應用。
Isight多學科多目標優化技術在鐵路行業中的應用。
Isight多學科多目標優化技術在石油鉆井領域的應用。
Isight多學科多目標優化技術在汽車行業中的應用。
Isight多學科多目標優化技術在船舶發動機領域的應用。
Isight多學科多目標優化技術定制化二次開發的應用。
達索合作伙伴對Isight優化技術的高級深度應用。
展開 多目標多學科優化--Isight軟件概述
多目標多學科優化
—Isight軟件概述
Isight是國際上最先進的基于參數的多學科設計優化軟件，將過程集成、設計優化和穩健性設計有機結合，現為法國Dassault/Simulia公司旗下拳頭產品。Isight將數字技術、推理技術和設計探索技術有效融合，并把大量的需要人工完成的工作由軟件實現自動化處理，也被稱為“軟件機器人”。可集成仿真代碼并提供設計智能支持，從而對多個設計可選方案進行評估，大大縮短了產品的設計周期，顯著提高。
Isight提供專用的多學科設計優化語言MDoL來描述MDO問題，具有很好的集成遺留程序的能力。可在異構計算機環境下實現分布式計算，并支持并行計算；同DAKOTA一樣，Isight提供了豐富的優化算法和多種代理模型方法，具有良好的可視化功能;對多種CAD和CAE商用軟件提供接口，如Abaqus、Nastran、Ansys、Fluent、CFX、Catia V5等；在Isight框架中還提供了較好的基于穩健性的設計優化和基于可靠性的設計優化的功能。
Isight提供了強大的用戶界面，通過圖形化工作界面，用戶可以進行產品設計的過程集成、優化處理和自動化求解工作。其圖形化用戶界面可以分為三個功能部分，過成集成、問題定義和方案監控。每一個功能部分都強調了設計研究中需要的集成，自動化和監控步驟。
過程集成可以快速耦合各學科、不同編程語言和格式的仿真代碼。在該界面里完成數據流和控制流的可視化，另外還提供過程的結構化視圖，方便導航和操作。
軟件的參數界面提供了類似電子表格形式的操作風格，方便用戶快速定義設計變量、目標、約束和初始值。
Isight允許用戶編制針對不同問題的任務計劃，其可以是任意嵌套和組合各種算法，從而通過智能化的探索，選擇新的設計點，執行模擬分析流程，并使這一過程自動化。
展開 
汽車領域多學科優化設計解決方案--Optimus
汽車設計是一項復雜的系統工程，涉及多個學科專業領域，包括結構、碰撞、NVH、熱、電池、光學等多學科的協同設計，不同學科之間數據難以傳遞，基于經驗的人工試錯優化過程導致研發周期長、研發成本高。
圖1 汽車領域多學科優化設計
經緯恒潤基于Optimus工具提供多學科優化設計解決方案。Optimus是比利時Noesis Solutions公司著名的多學科過程集成和優化設計軟件產品。通過Optimus軟件，可管理多學科的仿真流程及數據，自動顯示和探索設計空間，實現產品設計過程中的自動性能優化，并且實現多學科、多指標參數的均衡優化，能對產品設計部門的設計變更給出明確指導意見，在提高產品性能的同時降低成本、縮短設計時間。
圖2 多學科過程集成和優化設計軟件--Optimus
Optimus功能模塊
Optimus具備仿真流程集成、試驗設計、創建代理模型、優化設計、可靠性和魯棒性優化等功能。
? 多學科仿真流程集成
多學科仿真流程集成是進行自動化優化迭代的基礎，是實現多學科協同的前提條件。Optimus可以實現對常用汽車領域CAD/CAE工具的集成與調用，將不同部門、不同專業的仿真工具集成起來，比如結構、碰撞、NVH、熱、流體、電、磁、光學等學科的仿真工具，在同一平臺下自動調用各工具執行多學科耦合仿真分析。
圖3 Optimus仿真流程集成界面
? 試驗設計
科學地確定試驗或仿真方案中的參數組合，采用少量代表性的試驗方案，快速探索整個設計空間，實現參數的靈敏度分析、相關性分析，辨別關鍵參數，幫助用戶對設計問題有更深入的了解。
展開 Isight多學科參數優化軟件模塊構成 附isight參數優化理論和實例詳解下載
設計門戶（Design Gateway）
流程集成界面，通過搭積木的方式實現流程集成，將數據流和控制流可視化，并提供對整個流程進行瀏覽的界面。設計流程按樹狀結構定義，每個層次的子任務可以使用不同的設計探索策略。
運行門戶（Runtime Gateway）
監控和后處理界面，可以繪制多種曲線、曲面、散點圖、柱狀圖、表格等，結果運行完成后生成Summary報告給出優化運行時間、最優結果及設計變量、約束等用戶關心的問題。提供設計空間可視化（VDD）、工程數據挖掘（EDM）等后處理功能。
組件庫（Library/Add-OnComponent）
包含通用和專用的CAD/CAE及自編軟件接口。
優化算法庫（Optimization）
數值優化、全局優化、多目標優化、專家智能優化算法，是工程師開展設計優化工作的利器。
試驗設計算法庫（DOE, Design OfExperiments）
通過系統而有效的方法分析設計空間、篩選關鍵設計參數（減少問題規模）、評估設計變量影響以及辨別關鍵設計變量的交互影響關系。
近似模型算法庫（Approximation）
對于計算代價高昂的CAE分析，Isight用多種近似原理構造替代模型，減少優化中調用大規模CAE分析計算的次數，提高優化效率。近似模型還用于剔除輸入參數平緩變化而輸出參數卻劇烈振蕩的仿真噪音。
質量設計優化（Quality Desgin）
運用隨機仿真和優化理論（包括：蒙特卡洛仿真、Taguchi田口穩健性設計和基于6Sigma可靠性分析和穩健性設計DFSS，Design For Six Sigma），構成一個完整的、公式化的對可靠性和穩健性進行評價和改進的品質設計哲學框架。
下載地址：isight參數優化理論和實例詳解
展開 Optimus 多學科優化軟件 詳細介紹
Optimus 多學科優化軟件，-誰使用過？請介紹介紹，謝謝！
Optimus是智能化的多學科優化軟件，可自動顯示和探索您的設計空間，深入了解設計的關鍵點。更進一步，采用梯度法可以比較快速地得到優化點，或采用最新的總體優化方法用于響應表面中存在多個峰谷時的最優點計算。Optimus可以將整個優化過程自動化，監視整個進程并在必要時中止某個任務。
Optimus與其他優化軟件不同，其開放型使得它可以與任一個CAE分析軟件配合使用，即使是很老的軟件。Optimus的智能技術可使您簡單地將您的分析軟件的輸入和輸出文件聯系起來，只需點幾次鼠標，不像傳統的優化軟件需要接口程序。
Optimus極大地考慮了設計工程師關心的方便性和易用性。交互式圖形和智能化的變量定義可輕松地建立起優化流程，成熟且先進的試驗設計和優化方法可有效地求解。即使對優化理論了解不多，也能很快地使用它進行優化設計。對優化專家，Optimus提供了各種方法和工具，并且留有多處自定義接口，可方便地展開深入的分析直至擴展它的功能。
有Optimus優化專家，您就可以輕松設計出比別人更優的產品。
展開 多學科設計優化技術研究
多學科設計優化技術研究part1
多學科設計優化技術研究.part1.rar
多學科設計優化技術研究.part2.rar
多學科設計優化技術研究.part3.rar
多學科設計優化技術研究.part4.rar
多學科設計優化技術研究.part5.rar
基于 Ansys Motor-CAD 與 optiSLang 的電機多學科優化設計（下）
有限元對比驗證
通過對比視圖，可以方便的查看 MOP 與有限元驗證結果之間的誤差，本例的精度還是可以滿足工程需求，雖然基于 MOP 模型的優化方法犧牲了一點精度，但是節省了大量的計算成本，更加重要的是，僅僅基于一次敏感性分析得到的 MOP 模型，我們可以嘗試采用不同的優化目標進行反復的優化分析，充分探索設計空間與設計指標之間的關系。
MOP 和有限元驗證結果對比
優化后的設計方案
通過本文的例子我們可以看到，將強大的 Ansys Motor-CAD 與 optiSLang 相結合則如虎添翼，收獲超強電機設計工具，這種效應是 1+1 大于 2 的，利用這個工具，電機工程師不僅能解決電機優化設計問題，也可以進行電機各種設計參數之間的 trade-off 分析，還可以基于高保真的 MOP 模型，研究設計參數與性能指標之間的相關性，這在電機概念設計階是非常有意義的。
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展開 Optimus—多學科仿真集成與優化設計平臺
Optimus是比利時Noesis Solutions公司專注研發的一款多學科仿真集成與優化設計軟件產品。通過Optimus平臺，可管理多學科的仿真流程及數據，自動顯示和探索設計空間，進行產品設計過程中的自動性能優化，實現多學科、多指標參數的均衡優化，能對產品設計部門的設計變更給出明確指導意見，在提高產品性能的同時降低成本、縮短設計時間。
產品介紹
?? 多學科仿真流程集成
多學科仿真流程集成是進行自動化優化迭代的基礎，是實現多學科協同的前提條件。Optimus支持對常用汽車領域三維建模、有限元仿真分析工具進行集成與調用，將不同部門、不同專業的仿真工具集成起來，比如結構、碰撞、NVH、熱、流體、電、磁、光學等學科的仿真工具，在同一平臺下自動調用各工具，執行多學科耦合仿真分析。
?? 試驗設計
科學地確定試驗或仿真方案中的參數組合，采用少量代表性的試驗方案，快速探索整個設計空間，實現參數的靈敏度分析、相關性分析，辨別關鍵參數，幫助用戶深入了解設計問題。
?? 代理模型
基于試驗設計/實驗測試得到的數據，建立反映設計參數與產品性能之間關系的近似模型，以數字化模型替換耗時仿真，大幅度提高優化效率。
展開 行業應用方案 | 基于Motor-CAD的電機快速多學科設計與優化
電機效率與成本優化
電機連續轉矩密度/功率密度優化
電機散熱結構優化
電機轉子減重與結構強度優化
電機轉矩脈動與齒槽轉矩優化
電機峰值扭矩/峰值功率優化
基于Motor-CAD的電機快速多學科設計與優化
Ansys Motor-CAD是目前全球范圍內唯一包含電磁、熱、機械的專業電機多學科設計工具，它同時兼顧了計算速度與精度，可在最短時間內完成電機初始方案設計，結合強大的Ansys optiSLang優化工具，使得電機工程師在設計初期對電磁、熱、機械性能進行快速綜合優化的夢想成為可能。
展開 
eVTOL飛行器螺旋槳多學科設計分析與優化
在任何復雜系統的設計中，設計優化都是提高產品性能、滿足各種利益相關者要求、減少成本和上市時間的關鍵活動。在設計空間的自動搜索中，設計優化廣泛使用了計算機輔助工程（CAE）仿真。工程系統結合了子系統和組件；每個部件都由不同的物理建模，性能評估涵蓋了一系列工程學科，包括：流體動力學、結構、熱學、電磁和許多其他學科。這種組合被稱為多學科設計分析與優化（MDAO）。使用MDAO框架的動機是尋求一種行之有效的方法，以滿足不斷變化和日益復雜的環境的需求。
為什么要在eVTOL飛行器開發中進行多學科設計分析與優化（MDAO）
在過去的十年里，分布式電力推進（DEP）在航空領域的興起為飛行器設計問題增添了一種新的范式。電動垂直起降（eVTOL）飛行器在獨特的多學科環境中工作。這類飛行器的螺旋槳必須在巡航以及垂直和過渡飛行模式下運行。一些設計使用一組電動高升力螺旋槳（HLP）來增加流量，以在低速飛行條件下增加升力，而其他設計可以為垂直或短距起飛和著陸（V/STOL）提供額外的推力。幾個概念旨在實現機身空氣動力學和戰略集成推進器之間的良好相互作用，實現迄今為止無法實現的性能優勢。這些螺旋槳必須結構良好，以應對復雜的飛行器過渡。
展開 DfAM專欄 | optiSLang多學科穩健性優化設計
計算機輔助工程(CAE)有助于研究眾多產品應用場景中大量的產品的設計變化。這是虛擬產品研發流程中削減成本、縮短設計周期的一大關鍵策略。Ansys Workbench（為參數化和普遍的CAD與CAE建模提供了領先技術，用于仿真驅動產品研發）與Ansys optiSLang（為RDO方法提供了效率和自動化）的結合，可為產品優化提供強大的虛擬環境。
本介紹內容包括：
Ansys optiSLang的突出特點，幫助用戶將強大的參數化模型功能與魯棒性設計優化結合；
說明為什么optiSLang是滿足用戶對參數化與仿真驅動型虛擬產品研發的未來需求的理想平臺。
用于RDO的尖端算法
在虛擬產品研發中引入基于CAE的RDO，這對流程自動化、參數化虛擬模型及算法效率提出了嚴格要求。
自optiSLang于2001年推出以來，其技術不斷發展演進，支持復雜非線性分析模型（可包含許多參數和隨機變量）的應用。optiSLang還能可靠地處理設計故障和CAE求解器噪聲。其采用模塊化工作流程，是一種靈活、用戶友好型的軟件工具，用于基于CAE的產品優化。利用optiSLang和最佳元模型(MOP)方法，用戶能夠開展自動變量降維、測量響應模型的預測質量，并有效解決具有挑戰性的RDO任務。
CAE集成與流程自動化
Ansys Workbench可幫助用戶創建強大的參數化建模，以滿足關鍵RDO要求，包括與主要CAD程序的雙向接口，并將CAE和CAD數據導入到中央參數管理器。
展開 PIDO智能仿真 | 基于optiSLang的渦輪葉片多學科耦合優化設計
基于生成的高精度元模型，軟件自動選擇適合于該問題的優化算法——遺傳優化算法（Evolutionary Algorithm）進行優化計算。下圖為以葉片表面最高溫度值和平均溫度值為最優先目標量的帕累托圖（Pareto），用戶可據此選擇合適的設計點作為最終優化結果。這里選擇帕累托邊緣曲線上葉片表面最高溫度值最小的點162號作為最終優化結果）。
根據元模型優化得到的設計點代入到初始仿真流程中進行計算驗證，并得到經過驗證確認的最終優化結果。可見基于元模型（MOP）所得優化結果與最終驗證結果非常接近（溫度誤差均小于0.5K），相比于初始設計，葉片表面最高溫度和平均溫度分別降低了1K和7K。
Ansys為渦輪設計工程師提供基于Workbench的葉片流熱固耦合解決方案，在此基礎上還可通過Ansys optiSLang進行設計參數的優化和穩健性分析。Ansys將助力用戶獲得性能最優的渦輪葉片冷卻設計結果！
展開 Optimus—多學科仿真集成與優化設計平臺
Optimus是比利時Noesis Solutions公司專注研發的一款多學科仿真集成與優化設計軟件產品。通過Optimus平臺，可管理多學科的仿真流程及數據，自動顯示和探索設計空間，進行產品設計過程中的自動性能優化，實現多學科、多指標參數的均衡優化，能對產品設計部門的設計變更給出明確指導意見，在提高產品性能的同時降低成本、縮短設計時間。
產品介紹
多學科仿真流程集成
多學科仿真流程集成是進行自動化優化迭代的基礎，是實現多學科協同的前提條件。Optimus支持對常用汽車領域三維建模、有限元仿真分析工具進行集成與調用，將不同部門、不同專業的仿真工具集成起來，比如結構、碰撞、NVH、熱、流體、電、磁、光學等學科的仿真工具，在同一平臺下自動調用各工具，執行多學科耦合仿真分析。
試驗設計
科學地確定試驗或仿真方案中的參數組合，采用少量代表性的試驗方案，快速探索整個設計空間，實現參數的靈敏度分析、相關性分析，辨別關鍵參數，幫助用戶深入了解設計問題。
代理模型
基于試驗設計/實驗測試得到的數據，建立反映設計參數與產品性能之間關系的近似模型，以數字化模型替換耗時仿真，大幅度提高優化效率。
優化設計
具有完備的、經驗證的企業級優化算法庫以及開放的用戶優化算法接口，適合求解設計參數、設計目標和約束個數較多的復雜實際工程問題，能實現基于代理模型快速優化、基于仿真工作流優化、可靠性優化、多級別優化和組合優化。
參數標定
當仿真模型不準確時，可以用實驗數據對仿真模型進行標定。
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