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全文模型及操作視頻下載鏈接如下：https://nas.altair.com.cn:5001/sharing/kPMjKGJXX（建議在電腦端用chrome瀏覽器下載） 形狀優(yōu)化與自由形狀優(yōu)化所謂自由形狀是和形狀優(yōu)化比較而言的，自由形狀優(yōu)化節(jié)點變形的形式更加自由。進行形狀優(yōu)化的時候需要事先創(chuàng)建形狀變量，優(yōu)化算法的優(yōu)化對象就是每個形狀變量的系數(shù)。

全文模型及操作視頻下載鏈接如下：https://nas.altair.com.cn:5001/sharing/kPMjKGJXX（建議在電腦端用chrome瀏覽器下載） 形狀優(yōu)化與自由形狀優(yōu)化所謂自由形狀是和形狀優(yōu)化比較而言的，自由形狀優(yōu)化節(jié)點變形的形式更加自由。進行形狀優(yōu)化的時候需要事先創(chuàng)建形狀變量，優(yōu)化算法的優(yōu)化對象就是每個形狀變量的系數(shù)。

自由尺寸優(yōu)化：自由尺寸優(yōu)化是一種更靈活的方法，它允許在優(yōu)化過程中改變零部件的尺寸和形狀，而不受固定的幾何約束。這種方法通常需要高級的優(yōu)化算法來找到最佳解決方案。在汽車輕量化中，自由尺寸優(yōu)化可以用來創(chuàng)造創(chuàng)新的設(shè)計，以滿足復雜的性能目標。尺寸優(yōu)化：尺寸優(yōu)化涉及到優(yōu)化零部件的尺寸（厚度），以滿足性能要求。這可以包括增加或減小零部件的尺寸，以改善強度、剛度、耐久性等方面的性能。

本文采用的自由形狀優(yōu)化技術(shù)是一種基于網(wǎng)格節(jié)點自由變形的技術(shù)，該技術(shù)基于目標函數(shù)對設(shè)計域網(wǎng)格節(jié)點坐標的靈敏度分析以及每次迭代的移動控制策略，能夠自動地改變設(shè)計域的網(wǎng)格坐標，省去了設(shè)計人員手動對單元網(wǎng)格進行變形的步驟，設(shè)計人員只需要在結(jié)構(gòu)上選擇節(jié)點集合再設(shè)定好移動控制參數(shù)即可等待優(yōu)化結(jié)果報告。

此外，客戶希望同時進行形狀優(yōu)化和拓撲優(yōu)化，以提高材料利用率。同時，可以針對缸體上的筋作進一步優(yōu)化設(shè)計和拓撲優(yōu)化，實現(xiàn)動力總成的剛度和彎曲模態(tài)的優(yōu)化方案。解決方案 由于時間至關(guān)重要，DEP團隊采用了“極簡設(shè)計方法”應(yīng)用于該項目。極簡設(shè)計方法包括將設(shè)計更改盡可能減少，同時需要驗證工藝制造可行性。

接著，我們將進行微顯示器的優(yōu)化和人眼追跡系統(tǒng)的嵌入。在這些過程中，我們還不會對參數(shù)式自由曲面的光學表面進行校正。 注意，為了簡化設(shè)計我們忽略了光學系統(tǒng)中的透視（see-through）結(jié)構(gòu)，并且只以單一波長的入射光進行優(yōu)化。 此外，一開始的光學表面優(yōu)化是以顯示器系統(tǒng)的成像為目標，而忽略了人眼追跡系統(tǒng)的表現(xiàn)。

“如何獲得最優(yōu)形狀？”每一位工程師都會產(chǎn)生這樣的疑問，形狀優(yōu)化技術(shù)應(yīng)運而生，尺寸優(yōu)化是目前比較常見的優(yōu)化技巧，形狀優(yōu)化是尺寸優(yōu)化的延伸，不僅需要考慮尺寸更改，還涉及到形狀的總體改變。結(jié)構(gòu)的形狀受控于一組設(shè)計參數(shù)，參數(shù)的計算是一個繁瑣的流程。

關(guān)鍵詞：粒子群優(yōu)化算法，六自由度機械臂，三維空間，避障規(guī)劃，路徑優(yōu)化，機器人技術(shù)參考文獻：[1]朱戰(zhàn)霞,靖颯,仲劍飛,等.基于碰撞檢測的空間冗余機械臂避障路徑規(guī)劃[J].西北工業(yè)大學學報, 2020, 38(1):8.DOI:CNKI:SUN:XBGD.0.2020-01-023.

：改變這些超高斯面的參數(shù)，用FRED優(yōu)化自由曲面變的非常簡單。

全局設(shè)置當處理具有多個表面的復雜幾何形狀時，細化每個表面并檢查表面邊緣之間的接近度可能會很乏味。在這種情況下，全局設(shè)置有助于細化整個幾何體。下圖所示的船舶上層建筑的幾何形狀是使用 V2S 方法在 Fidelity CFD 平臺上進行網(wǎng)格劃分的。僅使用全局參數(shù)，未設(shè)置粒度。然而，建議在物理對設(shè)計至關(guān)重要的區(qū)域選擇表面網(wǎng)格細化。 全局設(shè)置用于優(yōu)化渡輪的所有表面。

Alvarez 透鏡第一表面的子午和弧矢曲率 以下是根據(jù)三軸金剛石車床上的加工方法需要控制的表面參數(shù)匯總表： 考察孔徑外的自由曲面形狀 從光學設(shè)計的角度來看，最好不要刻意限制考察孔徑之外的自由曲面形狀，因為額外的限制會降低優(yōu)化速度，產(chǎn)生額外的局部最小值，并增加無法將設(shè)計收斂至最佳系統(tǒng)性能的風險。

從光學設(shè)計的角度來看，最好不要刻意限制考察孔徑之外的自由曲面形狀，因為額外的限制會降低優(yōu)化速度，產(chǎn)生額外的局部最小值，并增加無法將設(shè)計收斂至最佳系統(tǒng)性能的風險。

高度優(yōu)化的仿真設(shè)計是光學系統(tǒng)的理想版本，但當開始制造這些組件時，制造工藝的容差會影響最終產(chǎn)品的屬性和表面形狀。根據(jù)所采用的制造工藝不同，會存在不同的制造限制。因此，設(shè)計流程需要具有穩(wěn)健性，并在設(shè)計階段考慮這些潛在容差，以確保所設(shè)計光學組件和制造的組件之間不存在性能脫節(jié)。使用先進仿真軟件設(shè)計自由曲面光學先進仿真工具可用于設(shè)計任何類型的光學元件：球面、非球面或自由曲面。

從光學設(shè)計的角度來看，最好不要刻意限制考察孔徑之外的自由曲面形狀，因為額外的限制會降低優(yōu)化速度，產(chǎn)生額外的局部最小值，并增加無法將設(shè)計收斂至最佳系統(tǒng)性能的風險。

形狀優(yōu)化：給定結(jié)構(gòu)和用戶自定義的形狀變量，在滿足給定約束的前提下，針對目標函數(shù)尋找各個形狀的最佳變形比例。 自由形狀優(yōu)化：針對給定結(jié)構(gòu)修改邊界節(jié)點，在滿足給定約束的前提下，針對目標函數(shù)尋找各個節(jié)點的最佳位置。 一般把拓撲優(yōu)化、自由尺寸優(yōu)化、形貌優(yōu)化稱為概念設(shè)計優(yōu)化，尺寸（參數(shù)）優(yōu)化、形狀優(yōu)化、自由形狀優(yōu)化稱為詳細設(shè)計優(yōu)化。

然后我們創(chuàng)建一個 RSOLID 圖片： 在 CW 中輸入 MPE，進行如下設(shè)置：（或點擊按鈕） 我們的自由曲面反射系統(tǒng)設(shè)計完成。 現(xiàn)在我們可以看看產(chǎn)生的形狀。

其主要特點如下： 內(nèi)置快速，可靠，準確的有限元求解器和優(yōu)化求解器，優(yōu)化效率更高。相比同類軟件，GENESIS通常只需很少的迭代次數(shù)，即可達成優(yōu)化目標； 提供全面的拓撲、形狀、形貌、尺寸、自由尺寸和自由形狀優(yōu)化類型； 提供SMS特征值求解器的求解速度是傳統(tǒng)Lanczos方法的2-10倍。