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3.5 模型優(yōu)化后的葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能 在上述仿真實驗中，對葉片出口角度、葉片出口寬度、葉片厚度和分流葉片對離心式人工心臟泵的剪切應(yīng)力分布、水力性能的影響進行了研究，得到了一組性能較好的葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。表1 優(yōu)化模型的葉片結(jié)構(gòu)參數(shù) 圖10為優(yōu)化后的葉輪三維模型與泵的裝配剖視圖。

圖1 參數(shù)化設(shè)計流程 表1 參數(shù)化設(shè)計計算表 為降低微型余能回收水輪機的生產(chǎn)難度和成本，對過流部件適當?shù)剡M行了優(yōu)化，余能回收水輪機全流道仿真模型僅包括蝸殼、活動導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪和尾水管，如圖2所示。

前些年這些詞還是多目標優(yōu)化、大數(shù)據(jù)、雙碳等等。科研圈的詞匯貶值速度也是很快的。大家摻大模型進去了，你還沒摻，這不是落后了嗎。實際上真到了設(shè)計制造中，又必須一步步從二維開始做，還要不斷的優(yōu)化，直至達到目標。以葉片和機翼為例，從仿真到風洞，不斷對二維葉型/翼型進行迭代優(yōu)化。為什么實際型號中要死磕二維呢？

結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行葉片優(yōu)化設(shè)計主要有以下幾方面內(nèi)容：1) 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型：當模型經(jīng)過足夠的訓練和驗證后，可以將其應(yīng)用于新的旋轉(zhuǎn)機械葉片的設(shè)計。設(shè)計人員只需要輸入新的設(shè)計參數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型就可以快速地預(yù)測出新設(shè)計的性能，從而幫助設(shè)計人員快速調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計。2) 數(shù)據(jù)擬合：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用于擬合壓氣機的性能數(shù)據(jù)，包括性能曲線、結(jié)構(gòu)尺寸等。

在上期文章中，我們給大家?guī)砹藱C翼多學科優(yōu)化、擬合試驗曲線、一維CFD模型參數(shù)的DOE和回歸分析三個參數(shù)優(yōu)化案例，本期文章將繼續(xù)為各位講解多個 Altair CFD 參數(shù)優(yōu)化案例，一起來看看吧。

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本案例主要介紹了基于Ansys專門優(yōu)化軟件optiSLang、旋轉(zhuǎn)機械氣動仿真軟件CFX和結(jié)構(gòu)仿真軟件Mechanical對某軸流風扇葉片進行參數(shù)化優(yōu)化的過程；優(yōu)化目標為在固定轉(zhuǎn)速和背壓條件下，盡可能增大風扇流量并保證風扇的最大應(yīng)力不超過限定值。

得益于過去二十年來專業(yè)的研發(fā)技術(shù)，使用法國ESI集團的ProCAST鑄造工藝仿真軟件進行熔模鑄造建模，目前這項技術(shù)已經(jīng)變得非常高效、可靠，可以優(yōu)化安全部件，如噴氣發(fā)動機的渦輪葉片，ESI提供的解決方案包括特定的高溫合金材料數(shù)據(jù)庫和陶瓷特性，可以進行非常精準的預(yù)測，本次所提出的靜定型噴嘴導(dǎo)流葉片(NGV)是一種包含三種型芯的機翼型導(dǎo)流葉片。

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(gòu)造替代模型，減少優(yōu)化中調(diào)用大規(guī)模CAE分析計算的次數(shù)，提高優(yōu)化效率。近似模型還用于剔除輸入參數(shù)平緩變化而輸出參數(shù)卻劇烈振蕩的仿真噪音。

將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法相結(jié)合優(yōu)化法蘭盤沖壓成形工藝參數(shù)的方法尋優(yōu)范圍更大，獲取的最優(yōu)值也更加準確。關(guān)鍵詞：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);遺傳算法;參數(shù)優(yōu)化;法蘭盤;沖壓成形;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法相結(jié)合可以解決很多參數(shù)優(yōu)化類的問題，在機械行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。

設(shè)計參數(shù)優(yōu)化 (Design Parameter Study)本章節(jié)中，將介紹執(zhí)行 設(shè)計參數(shù)研究(Design Parameter Study) 的過程。1. 使用設(shè)計參數(shù)研究 (Access Design Parameter Study)在使用設(shè)計參數(shù)研究(Design Parameter Study)功能之前，用戶應(yīng)至少執(zhí)行一項分析。

圖 14 空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) 3.2 成形工藝優(yōu)化研究 成形工藝可以看作是鈦合金寬弦空心風扇葉片制造全流程中最重要的環(huán)節(jié)，但應(yīng)當擺脫只著眼于成形工藝單工序優(yōu)化的現(xiàn)狀，成形工藝不可避免的會影響初始結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)及葉片最終冷加工質(zhì)量。

摘要VirtualLab Fusion的參數(shù)優(yōu)化文檔使用戶能夠為其光學裝置應(yīng)用非線性優(yōu)化算法。該文檔指導(dǎo)您完成優(yōu)化配置并最終輸出結(jié)果。這個用例解釋了參數(shù)優(yōu)化文檔的不同選項和設(shè)置。目前包括三種局部優(yōu)化算法和一種全局優(yōu)化算法。參數(shù)優(yōu)化文檔可以為光學裝置生成參數(shù)優(yōu)化文檔，該光學裝置通過探測器或分析儀輸出要優(yōu)化的數(shù)字。

因此在此次的優(yōu)化中，第九組為最佳組，如圖七。圖五 平行坐標圖圖六 品質(zhì)響應(yīng)圖圖七 實際案例優(yōu)化最佳組更多有關(guān)設(shè)計參數(shù)優(yōu)化(DPS)設(shè)計參數(shù)優(yōu)化(DPS)除了可以透過Moldex3D SYNC本身進行分析外，也積極與其他優(yōu)化軟件進行整合，透過其他優(yōu)化軟件的算法配合SYNC本身的CAE自動化流程，協(xié)助用戶找到最佳的產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)。

表一 實驗設(shè)計（DOE）方法之L18田口直交表分析結(jié)果顯示，控制因子影響程度依序為塑料溫度、保壓時間、射出壓力、保壓壓力、冷卻時間、模具溫度，最佳參數(shù)如表二所示。表二 優(yōu)化成型參數(shù)采用優(yōu)化成型參數(shù)后，翹曲總位移最大值由8.063mm降至6.29mm，減少28.1%。而體積收縮率最大值則從10.557% 降至9.436%，減少了11.8% (如圖三所示)。

優(yōu)化是數(shù)學和物理相結(jié)合的一門學科：數(shù)學是優(yōu)化的工具，物理是優(yōu)化的實質(zhì)。 CFD參數(shù)優(yōu)化指的是，以流體相關(guān)的變量（如流阻、效率、換熱系數(shù)等）為優(yōu)化目標的，基于自由形狀、尺寸參數(shù)、物性參數(shù)、邊界條件等參數(shù)的優(yōu)化。 按照優(yōu)化目標的數(shù)量可分為：單目標或多目標優(yōu)化（MOO-Multi Objective Optimization）。

完成表明參數(shù)化模型創(chuàng)建成功，就可以進入下一步DOE，擬合響應(yīng)面或優(yōu)化的步驟。

4.參數(shù)優(yōu)化文檔，打開參數(shù)優(yōu)化文檔，選擇變量，設(shè)置優(yōu)化目標，開始優(yōu)化 ? 參數(shù)優(yōu)化可以提高Top Hat的信噪比。應(yīng)用經(jīng)典場追跡模擬系統(tǒng)時可以將衍射，干涉以及像差效應(yīng)考慮在內(nèi)，因此可以小Top Hat的邊緣寬度。