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模型質(zhì)量DOE分析 基本過程：通過更新設(shè)計(jì)變量進(jìn)而更新模型求解文件，然后后臺(tái)調(diào)用ansa運(yùn)行Python腳本獲得模型質(zhì)量，該方法可以在其他任何優(yōu)化類型中用于獲得模型質(zhì)量響應(yīng)。

Isight流程中的Abaqus組件用來提取結(jié)果，包括每次 運(yùn)行DOE的CAREA和CFNM（見圖3）。Excel文件的輸 入?yún)?shù)隨后映射到輸出參數(shù)，以創(chuàng)建Isight近似模型。

優(yōu)化步驟：第一步：在MeshWorks中創(chuàng)建截面尺寸參數(shù)及料厚參數(shù)第二步：生成Isight的接口文件第三步：在Isight中搭建優(yōu)化流程第四步：運(yùn)行DOE優(yōu)化流程第五步：結(jié)果后處理，創(chuàng)建響應(yīng)面近似模型總結(jié)：

DOE抽樣與梯度優(yōu)化混合策略首先應(yīng)用DOE組件在設(shè)計(jì)空間均勻采樣，捕捉整個(gè)設(shè)計(jì)空間中最有效的設(shè)計(jì)區(qū)域，然后應(yīng)用參數(shù)化模塊在有效設(shè)計(jì)區(qū)域中進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終獲得最佳設(shè)計(jì)結(jié)果。 全局優(yōu)化和梯度優(yōu)化組合首先應(yīng)用全局優(yōu)化算法定位目標(biāo)極值在設(shè)計(jì)空間中所處的區(qū)域，再應(yīng)用梯度優(yōu)化算法對(duì)該區(qū)域進(jìn)行精確尋優(yōu)，最終獲得最佳設(shè)計(jì)結(jié)果。

課程十九：DOE在現(xiàn)代鏡頭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 在本課中，我們將重新設(shè)計(jì)一個(gè)5片鏡片的鏡頭，然后在某處添加衍射光學(xué)元件（DOE），查看是否可以改善其性能。通過 MDS 對(duì)話框中的定義選項(xiàng)將創(chuàng)建一個(gè) MACro，它將運(yùn)行 DSEARCH 命令，并填充所有數(shù)據(jù)。該設(shè)計(jì)將輸入 F / 3.5，半視場(chǎng)角為25度，孔徑為12毫米。

1.導(dǎo)讀實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（Design of Experiment,DOE）是一種安排實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。通過對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、工藝參數(shù)的量化分析，DOE可搜尋關(guān)鍵因素，控制與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的因素，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理安排，以最少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)算法庫（DOE, Design OfExperiments）通過系統(tǒng)而有效的方法分析設(shè)計(jì)空間、篩選關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)（減少問題規(guī)模）、評(píng)估設(shè)計(jì)變量影響以及辨別關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量的交互影響關(guān)系。近似模型算法庫（Approximation）對(duì)于計(jì)算代價(jià)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(jì)算的次數(shù)，提高優(yōu)化效率。

結(jié)果數(shù)據(jù)庫：具有專門的結(jié)果數(shù)據(jù)庫，仿真和優(yōu)化過程數(shù)據(jù)可以自動(dòng)保存到數(shù)據(jù)庫中，并允許以軟件界面的形式訪問，查看仿真模型及運(yùn)行結(jié)果。可以以優(yōu)化任務(wù)提交時(shí)間、任務(wù)結(jié)果狀態(tài)、任務(wù)名稱、任務(wù)所有人等信息對(duì)優(yōu)化任務(wù)進(jìn)行查詢與重新提交。

結(jié)果數(shù)據(jù)庫：具有專門的結(jié)果數(shù)據(jù)庫，仿真和優(yōu)化過程數(shù)據(jù)可以自動(dòng)保存到數(shù)據(jù)庫中，并允許以軟件界面的形式訪問，查看仿真模型及運(yùn)行結(jié)果。可以以優(yōu)化任務(wù)提交時(shí)間、任務(wù)結(jié)果狀態(tài)、任務(wù)名稱、任務(wù)所有人等信息對(duì)優(yōu)化任務(wù)進(jìn)行查詢與重新提交。

下載地址：isight淺談進(jìn)行DOE的步驟

具體地：各階頻率、最大應(yīng)力及位移結(jié)果在.html文件中，質(zhì)量和體積結(jié)果在.out文件中。（3）注意：Isight內(nèi)部流程文件以及路徑的合理配置，建立仿真流程后，只需要設(shè)定和修改設(shè)計(jì)變量、約束和目標(biāo)，便可自動(dòng)進(jìn)行多次分析循環(huán)。（4）Isight是一個(gè)高度集成的多學(xué)科目標(biāo)優(yōu)化平臺(tái)。整個(gè)迭代優(yōu)化過程是漫長的，主要取決于模型的復(fù)雜程度。

工作流程是： 1.檢查要進(jìn)行TFF計(jì)算的齒輪材料，尤其是表面硬度以及抗拉強(qiáng)度； 2.打開需計(jì)算的每個(gè)齒輪組的TFF計(jì)算選項(xiàng)； 3.檢查TFF默認(rèn)設(shè)置，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整（針對(duì)每種不同的齒輪材料）； 4.下面的任一項(xiàng)： a.正常運(yùn)行單個(gè)載荷工況和單個(gè)微觀幾何工況，并在微觀幾何結(jié)果窗口中查看結(jié)果； b.報(bào)告>

基于上述數(shù)值分析軟件的結(jié)構(gòu)和工作過程，在進(jìn)行數(shù)值分析的時(shí)候，可以通過修改模擬計(jì)算模塊的輸入文件來完成模型的修改，ISIGHT正是基于這種原理工作的。ISIGHT通過一種搭積木的方式快速集成和耦合各種仿真軟件，將所有設(shè)計(jì)流程組織到一個(gè)統(tǒng)一、有機(jī)和邏輯的框架中，自動(dòng)運(yùn)行仿真軟件，并自動(dòng)重啟設(shè)計(jì)流程，從而消除了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中的"瓶頸"，使整個(gè)設(shè)計(jì)流程實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化和全自動(dòng)化。

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.

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(jìn)行循環(huán)迭代，此方式在以后的專題中進(jìn)行講解。總結(jié) 以上兩種方法都可以實(shí)現(xiàn)DOE優(yōu)化矩陣的創(chuàng)建，借助于MeshWorks強(qiáng)大的參數(shù)化功能及27大類的參數(shù)化庫，能在短時(shí)間內(nèi)生成大量的不同的多學(xué)科設(shè)計(jì)方案，為MDO優(yōu)化工作提供高效的解決方案。

HyperMesh 新界面 設(shè)計(jì)探索DOE 計(jì)算完成后，后臺(tái)已經(jīng)構(gòu)建好了響應(yīng)面，直接拖拽一下鼠標(biāo)，結(jié)果即可實(shí)時(shí)更新。

HyperMesh 新界面還支持在模型上查看變量的厚度，形狀變量的范圍，顯示優(yōu)化結(jié)果的云圖和動(dòng)畫等，操作起來更加友好。不過只有新界面的 HyperMesh 才有這些功能。所以，又多了一個(gè)使用 HyperMesh 新界面的理由。

從對(duì)比數(shù)據(jù)中可以看出：?額定動(dòng)載荷最大誤差為1%。軸承的額定動(dòng)載荷值可以通過ISO281標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算得到，雖然計(jì)算公式非常復(fù)雜，通過ODYSSEE軟件簡單訓(xùn)練后即可輕松預(yù)測(cè)出高精度的結(jié)果。?接觸應(yīng)力最大誤差為1.6%。接觸應(yīng)力計(jì)算時(shí)會(huì)考慮到實(shí)際的運(yùn)行工況，結(jié)合軸承內(nèi)部的幾何細(xì)節(jié)及非線性剛度特性計(jì)算而來。