|
汽车零部件采购、销售通信录 填写你的培训需求,我们帮你找 招募汽车专业培训老师
第一章 优化设计
什么是优化设计?
优化设计是一种寻找确定最优设计方案的技术。所谓“最优设计”,指的是一种方案可以满足所有的设计要求,而且所需的支出(如重量,面积,体积,应力,费用等)最小。也就是说,最优设计方案就是一个最有效率的方案。
设计方案的任何方面都是可以优化的,比如说:尺寸(如厚度),形状(如过渡圆角的大小),支撑位置,制造费用,自然频率,材料特性等。实际上,所有可以参数化的ANSYS选项都可以作优化设计。(关于ANSYS参数,请参看ANSYS Modeling and Meshing Guide 第十四章。)
ANSYS程序提供了两种优化的方法,这两种方法可以处理绝大多数的优化问题。零阶方法是一个很完善的处理方法,可以很有效地处理大多数的工程问题。一阶方法基于目标函数对设计变量的敏感程度,因此更加适合于精确的优化分析。
对于这两种方法,ANSYS程序提供了一系列的分析——评估——修正的循环过程。就是对于初始设计进行分析,对分析结果就设计要求进行评估,然后修正设计。这一循环过程重复进行直到所有的设计要求都满足为止。
除了这两种优化方法,ANSYS程序还提供了一系列的优化工具以提高优化过程的效率。例如,随机优化分析的迭代次数是可以指定的。随机计算结果的初始值可以作为优化过程的起点数值。
基本概念
在介绍优化设计过程之前,我们先给出一些基本的定义:设计变量,状态变量,目标函数,合理和不合理的设计,分析文件,迭代,循环,设计序列等。我们看以下一个典型的优化设计问题:
在以下的约束条件下找出如下矩形截面梁的最小重量:
,.............................. |
|