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本文介紹MeshWorks聯(lián)合Isight優(yōu)化軟件進行DOE優(yōu)化分析的詳細步驟，以副車架為例，應(yīng)用MeshWorks軟件創(chuàng)建參數(shù)化模型，包括截面尺寸參數(shù)化和料厚參數(shù)化，然后聯(lián)合優(yōu)化軟件Isight，進行DOE優(yōu)化分析，約束條件為一階模態(tài)值，目標為重量最小。

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Excel文件的輸入?yún)?數(shù)映射到Isight管理器的DOE任務(wù)，這支持每個回路的 Excel工作表自動更新。由于Excel同步于設(shè)計表，因此 能自動更新CATIA中的CAD幾何模型。在AFC中，幾何和 FE網(wǎng)格保持關(guān)聯(lián)，因此所得的網(wǎng)格在CAD數(shù)據(jù)變化時會自動更新。Isight流程中的Abaqus組件用來提取結(jié)果，包括每次 運行DOE的CAREA和CFNM（見圖3）。

圖2 流程搭建示意圖3.實驗設(shè)計本案例將結(jié)合Isight和Abaqus完成多因素實驗設(shè)計。Isight主要是完成實驗設(shè)計流程，而Abaqus是完成懸臂梁建模并進行有限元分析。在Isight中，拖拽Abaqus和實驗設(shè)計DOE模塊完成實驗設(shè)計流程化創(chuàng)建。Abaqus模塊：導(dǎo)入懸臂梁Job-beam.inp和Job-beam.odb文件,選擇實驗設(shè)計參數(shù)。

Isight Tutorial 2:DOE & Monte Carlo simulationLearn how to define a DOE analysis and a Monte Carlo simulation in Isight.Isight教程2：DOE和Monte Carlo模擬了解如何在Isight中定義DOE分析和蒙特卡洛模擬。

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借此幾乎，將“Isight集成ADAMS/CAR進行多工況聯(lián)合參數(shù)DOE或opti”以實例的形式呈現(xiàn)。希望對有需要的朋友，有所幫助。1、 選取DOE參數(shù)試驗的Objective選取參數(shù)過程，需要跟工程實際結(jié)合。這里僅以最大轉(zhuǎn)向角、最大前束角作為Objective。

模態(tài)DOE分析 通過Isight自帶的nastran模塊聯(lián)合求解模態(tài)。由于需要進行模態(tài)跟蹤，通過meta和Python完成模態(tài)跟蹤。

總的來說，Isight主要起到流程組織的作用，它可以根據(jù)一定的策略來調(diào)整計算模型的輸入而得到輸出，進而完成試驗設(shè)計（DOE）或者優(yōu)化設(shè)計（Optimization Design）等任務(wù)。圖1 Isight基本工作流程3 案例分析下面以軌道車輛中常見的懸掛參數(shù)優(yōu)化為例，介紹Simpack與Isight聯(lián)合仿真下相關(guān)的模型設(shè)置和流程搭建步驟。

對于非線性性能響應(yīng)，一般而言，依據(jù)的是在試驗設(shè)計（DOE）的基礎(chǔ)上得到的主效應(yīng)、貢獻量等。主效應(yīng)（Main Effects）是設(shè)計變量變化引起的性能響應(yīng)變化的關(guān)系, 如圖所示。

試驗設(shè)計(DOE)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)，主要作用是獲得足夠的樣本點構(gòu)建近似模型，極大的提高優(yōu)化效率。近似模型方法是通過數(shù)學(xué)模型的方法逼近一組輸入變量（獨立變量）與輸出變量（響應(yīng)變量）的方法。在這里簡單描述，即采用某（最優(yōu)拉丁超立方）試驗設(shè)計方法采集足夠的樣本點，考慮設(shè)計變量與響應(yīng)之間的關(guān)系，建立合適的近似模型。

若需要獲得響應(yīng)面則需要借助第三方優(yōu)化軟件，如Isight進行循環(huán)迭代，此方式在以后的專題中進行講解。總結(jié) 以上兩種方法都可以實現(xiàn)DOE優(yōu)化矩陣的創(chuàng)建，借助于MeshWorks強大的參數(shù)化功能及27大類的參數(shù)化庫，能在短時間內(nèi)生成大量的不同的多學(xué)科設(shè)計方案，為MDO優(yōu)化工作提供高效的解決方案。

底座的Isight優(yōu)化流程見圖6. 優(yōu)化算法采用DOE算法，抽樣方法為超拉丁算法，樣本數(shù)為50.圖6 底座Isight優(yōu)化流程圖 2.3 優(yōu)化結(jié)果通過Isight優(yōu)化分析，經(jīng)圓整后，得到底座參數(shù)的最優(yōu)值。優(yōu)化前后參數(shù)見表5.

試驗設(shè)計算法庫（DOE, Design OfExperiments）通過系統(tǒng)而有效的方法分析設(shè)計空間、篩選關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)（減少問題規(guī)模）、評估設(shè)計變量影響以及辨別關(guān)鍵設(shè)計變量的交互影響關(guān)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(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。