ANSYS优化设计

liming21

1.        认识ANSYS优化模块
1.1 什么时候我需要它的帮忙?
什么是ANSYS优化？我想说明一个例子要比我在这里对你絮叨半天容易理解的多。

注意过普通的水杯吗？底面圆圆的，上面加盖的哪一种。仔细观察一下，你会发现比较老式的此类水杯有一个共同特点：底面直径＝水杯高度。

图1 水杯的简化模型
为什么是这样呢？偷偷的告诉你：因为只有满足这个条件，才能在原料耗费最少的情况下使杯子的容积最大。可不是，在材料一定的情况下，如果水杯的底面积大，其高度必然就要小；如果高度变大了，底面积又大不了，如何调和这两者之间的矛盾？其实这恰恰就反应了一个完整的优化过程。

在这里，一个水杯的材料是一定的，所要优化的变量就是杯子底面的半径r和杯子的高度h，在ANSYS的优化模块里面把这些需要优化的变量叫做设计变量（DV）；优化的目标是要使整个水杯的容积最大，这个目标在ANSYS的优化过程里叫目标函数（OBJ）；再者，对设计变量的优化有一定的限制条件，比如说整个杯子的材料不变，这些限制条件在ANSYS的优化模块中用状态变量（SV）来控制。闲话少说，下面我们就来看看ANSYS中怎么通过设定DV、SV、OBJ，利用优化模块求解以上问题。

首先参数化的建立一个分析文件（我假设叫volu.inp），水杯初始半径为R＝1，高度为H＝1（DV），由于水杯材料直接喝水杯的表面积有关系，这里我假设水杯表面积不能大于100，这样就有S＝2πRH＋2πR2<100（SV），水杯的容积为V＝πR2H （OBJ）。

File:volu.inp
R=1
H=1
S=2*3.14*R*H+2*3.14*R*R
V=10000/(3.14*R*R*H)

        然后再建一个优化分析文件（我假设叫optvolu.inp）,设定优化变量，并求解。

File:optvolu.inp
/clear,nostart
/input,volu,inp
/opt
opanl,volu,inp
opvar,R,dv,1,10,1e-2
opvar,H,dv,1,10,1e-2
opvar,S,sv,,100,1e-2
opvar,V,obj,,,1e-2
opkeep,on
optype,subp
opsave,optvolu,opt0
opexec

        最后，哈，打开Ansys6.1，在命令输入框中键入”/input,optvolu,inp”，整个优化过程就开始了。
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