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EMotor平臺為基于技術指標需求的多工況多目標一鍵自動化式設計優化平臺，融合了全參數化建模、前后處理、繞組設計與集總參數計算、專家設計流程策略、智能尋優與機器學習、方案綜合評價等功能，具備良好的可拓展性、計算穩健性，可滿足0-1研發對高效高精度概念設計與詳細設計的需求。

隨之而來的是端到端多級互連，面臨諸如線纜彎折、復雜連接器優化、多級級聯及磁吸設計穩固性等多重設計風險，需基于Ansys各學科仿真工具進行性能邊界摸底，逐級完成風險釋放達成最優設計。

然而，Pin針結構參數體系復雜，傳統手動設計難以實現全局最優解，因此必須依托自動化優化工具開展設計工作。

挑戰/需求 期望借由仿真工具在短時間內評估設計，找出最優化條件分成設計及工藝，設計條件可透過變更mask設計，工藝條件可能搭機臺極限或材料本身無法變更之應力條件，因此整合最優化條件，仿真結果可以有效指導工程設計優化、性能提升、成本控制等作用。

1.1 優化設計概述所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。

電機電磁場、應力場及溫度場仿真設計一體化電機產品的設計流程復雜且涉及力、熱、電磁等多物理場及其耦合。當前的策略多采用獨立的仿真軟件對單個物理場進行優化設計，缺乏統一設計平臺和數據交互系統，導致產品開發效率低、多學科設計流程割裂等實際問題。

1.1 優化設計概述所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。

以中國大學生方程式汽車大賽BTR-X的懸架立柱作為例，在分析其實際受力情況的基礎上，利用Altair inspire form軟件以最大化剛度為目標對其進行了減重設計和拓撲結構優化。得到了帶剎入彎工況條件下兩種不同設計方案的應力、應變值及安全系數，并對比了其優缺點。

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1.1 優化設計概述所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。

1.1 優化設計概述所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。

培訓亮點本次培訓聚焦兩大前沿方向： 輕量化設計： 掌握 Altair Inspire 軟件操作與結構優化實戰； AI 應用： 學習 AI Studio 的機器學習建模與反向優化方法。培訓與競賽結合，真正實現“以訓促賽、以賽促教、以教促研”，助力高校教師掌握智能設計與AI融合應用能力。

優化設計又叫輕量化設計，稱之為結構優化設計，是指在給定約束條件下，按某種目標(如重量最輕、成本最低、剛度最大等)求出最好的設計方案，曾稱為結構最佳設計或結構最優設計。相對于“結構分析”而言，又稱“結構綜合”；如以結構的重量最小為目標，則稱為最小重量設計。

></p><p>本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。

采用有限元分析法研究在靜力情況下支架部件的受力情況，找到結構設計優化點。通過NX Nastran仿真對顯微鏡支架結構建模進行驗證，對顯微鏡支架部件結構強度和剛度進行校核，判斷結構設計的可靠性。依據仿真結果對顯微鏡支架的優化表明，優化后最大綜合應力減小3.403，最大應變位移減小0.078。在滿足結構穩定性的前提下，優化后支架質量減少8.5%，滿足輕量化設計需求。

在飛機初步設計階段，機翼結構布置的主要設計 優化目標是確定最優的長桁間距和肋間距，使得翼盒的結 構重量最小。 本文針對大型民用飛機復合材料機翼，采用有限元前 處理器 Patran 建立了機翼盒段有限元模型，在 Nastran 求解器中進行計算，并利用復合材料優化設計與分析軟件 Hypersizer 對盒段長桁布置進行優化分析，得到最優的長 桁間距，并對壁板失效模式進行了分析。

優化設計需要滿足的一組設計標準包括設計和非設計空間、連接點、材料特性和結構載荷規范。標準拓撲優化軟件追求質量減輕或剛度增加等優化目標，但MSC Apex Generative Design在創建最佳輕量化設計的同時使用了明確定義的最大應力目標。在優化過程中，從設計空間中刪除不重要的元素，從而在每次迭代中都能得到幾何外形和機械性能良好的幾何形狀。

·設計和制造一艘最佳船舶的成本非常高，實際上沒有多少設計機構或造船廠能負擔得起。 盡管優化船舶是可能的，但由于不穩定的全球經濟狀況，影響船舶設計優化的關鍵參數（即石油的價格、海運需求和供應）確實發生了顯著變化。因此，船舶優化設計的定義本身就受到限制，在價格、石油需求和消費模式的參數值發生變化的情況下，一個優化設計可能不是一個最佳（favorable）的設計。

設計變量（DesignVariables）：拓撲優化的設計空間根據外造型和內部密封面等的限制來包絡一個封閉的空間，并用實體網格填充，將該材料的屬性設置為拓撲優化的空間后，會使用SIMP的方法中引入的假想材料密度進行優化。