第7讲参数化建模和仿真分析2013
阀门三维参数化建模与仿真分析
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参数化建模介绍范文
参数化建模介绍范文参数化建模是一种用来描述和分析复杂系统的方法。
它将系统的行为和结构表示为可变参数的函数关系，从而使得系统的变化可以通过调整参数来实现。
参数化建模在工程、科学和管理等领域都有广泛的应用，能够提高系统的设计和优化效率。
参数化建模的核心思想是通过建立参数和系统之间的关系，来描述系统的行为和结构。
参数可以是系统的输入、输出、状态、变量等，它们可以是数值、符号、逻辑等不同类型的数据。
通过改变参数的值，可以改变系统的行为和结构，从而实现不同的功能和效果。
参数化建模的方法有很多种，常见的有数学建模、物理建模、统计建模等。
数学建模是通过建立数学模型来描述系统的行为和结构，常用的数学方法包括微积分、线性代数、概率论等。
物理建模是通过建立物理模型来描述系统的行为和结构，常用的物理方法包括力学、电磁学、热力学等。
统计建模是通过建立统计模型来描述系统的行为和结构，常用的统计方法包括回归分析、时间序列分析、假设检验等。
参数化建模的应用范围非常广泛，可以应用于工程设计、产品开发、科学研究、风险评估、决策分析等领域。
在工程设计中，参数化建模可以帮助工程师更好地理解系统的行为和结构，从而提高系统的设计效率和质量。
在产品开发中，参数化建模可以帮助企业更好地理解市场需求和产品特性，从而提高产品的竞争力和市场占有率。
在科学研究中，参数化建模可以帮助科学家更好地理解科学现象和规律，从而推动科学的发展和进步。
在风险评估和决策分析中，参数化建模可以帮助决策者更好地理解风险因素和决策影响，从而提高决策的科学性和准确性。
综上所述，参数化建模是一种用来描述和分析复杂系统的方法，它通过建立参数和系统之间的关系，将系统的行为和结构表示为可变参数的函数关系。
参数化建模在工程、科学和管理等领域都有广泛的应用，能够提高系统的设计和优化效率。
workbench的参数化建模与仿真优化
workbench的参数化建模与仿真优化Workbench是一个集成的CAD / CAE软件解决方案，它的主要功能是CAD设计、参数化建模、仿真分析和优化。
参数化建模与仿真优化是其两个最强大的特点。
本文将分别讲解这两个部分。
一、参数化建模参数化建模是Workbench的主要功能之一。
简单来说，它通过输入参数和规则，自动生成几何形状，从而简化了复杂的设计过程。
参数化建模具有以下优点。
1. 灵活性参数化建模使得设计师可以通过调整参数，轻松改变模型几何形状。
这种灵活性能够帮助设计师在不同的设计过程中快速响应需求变化。
2. 重复使用性与手工制图相比，参数化建模可以减少重复性工作。
设计师只需要通过调整参数，对原始模型进行修改和重现。
3. 可维护性参数化建模使用公式和逻辑语句来构建模型，这些参数和公式都可以轻松修改，从而保持模型的可维护性。
4. 减少错误率参数化建模可以减少手动绘图和计算所带来的人为错误，从而提高设计的准确性。
二、仿真优化仿真优化是通过仿真工具模拟设计过程，快速找到最佳设计方案，并进行优化。
Workbench中的仿真分析包括如下内容。
1. 结构力学仿真分析结构力学仿真是一种通过数学、物理和力学方法计算和预测结构组件的性能和破坏行为的方法。
在Workbench中，可以根据不同的载荷承载能力和应变情况自动找到最佳结构设计方案。
2. 流体动力学仿真分析流体动力学仿真是一种分析流体行为的方法，包括例如流动速度、压力、温度和速度差等参数。
在Workbench中，可以通过改变流体动力学参数，如速度、压力和流量等，来自动生成最佳设计方案。
3. 电磁仿真分析电磁场仿真分析是通过求解Maxwell方程组来预测电磁场在材料、器件和电子电路中的分布与性质。
在Workbench中，可以根据电磁感应和电磁辐射等参数，快速找到最佳设计方案。
综上所述，Workbench的参数化建模与仿真优化是CAD / CAE领域的一大创新，它更快、更灵活、更准确、更可靠的解决方案，让工程师的设计和仿真工作效率得到了显著提高。
高速铁道车辆悬挂系统参数化建模、优化与仿真分析
不 同编组 特点 下 车 辆 动 力学 性 能 进 行 了大量 的仿 真 分析 ． Ｈ ｅ和 Ｍｃ ｐ ｈ ｅ ｅ等人 ¨ １ 。 。 利用 Ａ Ｇ Ｅ Ｍ 多 体 动 力学 软件 建立 了铁 道 车辆 模 型 ， 与 １ ７个 自由度 线 性 铁 道 车 辆 模 型 的 仿 真 结 果 进 行 了 对 比． Ｄ ｅ ｌ ｏ ｒ ｅ ｎ ｚ ｏ ｌ ｌ 。 。 利用 Ｎ Ｕ Ｃ Ａ Ｒ Ｓ动 力学 软件 建 立 了一 种
Ｔ Ｔ Ｉ Ｓ Ｉ Ｍ， 仿真 计算 了 １ ４ ０ ｋ ｍ ／ ｈ轨 道 车 在 弹 性 轨 道 结构 上 的 整 车 动 力 学 性 能． 刘 永 强 利 用 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ ／ Ｒ ａ ｉ ｌ 软件建 立 了 ６动 ２拖 的 ３ ０ ０ ｋ ｍ ／ ｈ速
度级 高速 动车 组模 型 ， 对 不 同速度 、 不 同线 路状 况 、
第 １ １ 卷第 ３ 期 ２ ０ １ ３年 ９月
１ ６ ７ ２ － ６ ５ ５ ３ ／ ２ ０ １ ３ ／ １ １ （ ３ ） ／ ２ ５ ７ — ７
动 力 学 与 控 制 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｌ Ｏ Ｆ ＤＹＮＡＭＩ Ｃ Ｓ ＡＮ Ｄ ＣＯ ＮＴ ＲＯＬ
Ｖ０ １ ． １ １ Ｎｏ． ３ Ｓ ｅ ｐ ２ ０１ ３
尤 其重 要 ¨Ｉ ４ Ｊ ． 因此 ， 采 用 传 统 的单 目标 优 化 手 段 很难 同时兼 顾 ３种 动 力 学性 能 ． 针对这一难点 ， 本 章拟 采 用 近年 来 发 展 起 来 的 多 目标 优 化技 术 对 悬 挂 系统进 行 优化 ， 使 系统 能 同时 保证 铁 道 车辆 的 运
动力 学性 能 ． 从 目前 的 研 究成 果 来 看 ， 铁 道 车 辆 的 横 向稳定 性 和 曲线通 过性 能 是相 互矛 盾 的 ， 那 么 如
第七讲有限元分析建模及若干问题
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9-6 模型简化
2、力学问题的简化 、 根据计算结构的几何、受力及相应变形等情况， 根据计算结构的几何、受力及相应变形等情况，对其相应 的力学问题进行简化，从而达到减小计算时间和存储空间 的力学问题进行简化， 的目的。 的目的。 1）对称结构受对称载荷作用 ）
p y
x 对称面
对称面上只有沿对称方向的位 移没有垂直对称面方向的位移
9-6 模型简化
• b、固定铰支：它与活动铰支的区别在于整个支座不能移动， 、固定铰支：它与活动铰支的区别在于整个支座不能移动， 但是被支撑的结构可绕固定轴线或铰自由转动。如图。 但是被支撑的结构可绕固定轴线或铰自由转动。如图。 • c、固接支座（即插入端）：其特点是结构与基础相连后，既 、固接支座（即插入端）：其特点是结构与基础相连后， ）：其特点是结构与基础相连后 不能移动也不能转动，支反力除支反力外还有反力矩。如图。 不能移动也不能转动，支反力除支反力外还有反力矩。如图。
9-4 有限元建模的基本内容
• 有限元建模在一定程度上是一种艺术，是一种物体发生的物理相互 有限元建模在一定程度上是一种艺术， 作用的直观艺术。一般而言，只有具有丰富经验的人， 作用的直观艺术。一般而言，只有具有丰富经验的人，才能构造出 优良的模型。建模时，使用者碰到的主要困难是： 优良的模型。建模时，使用者碰到的主要困难是：要理解分析对象 发生的物理行为；要理解各种可利用单元的物理特性； 发生的物理行为；要理解各种可利用单元的物理特性；选择适当类 型的单元使其与问题的物理行为最接近；理解问题的边界条件、 型的单元使其与问题的物理行为最接近；理解问题的边界条件、所 受载荷类型、数值和位置的处理有时也是困难的。 受载荷类型、数值和位置的处理有时也是困难的。 • 建模的基本内容： 建模的基本内容： • 1、力学问题的分析（平面问题、板壳、杆梁、实体、线性与非线 、力学问题的分析（平面问题、板壳、杆梁、实体、 流体、流固耦合…..）-----取决于工程专业知识和力学素养。 取决于工程专业知识和力学素养。 性、流体、流固耦合 ） 取决于工程专业知识和力学素养 • 2、单元类型的选择（高阶元 低阶元？杆/梁元？平面 板壳？ ….. ） 低阶元？ 梁元 平面/板壳 梁元？ 板壳？ 、单元类型的选择（高阶元/低阶元 -----取决于对问题和单元特性的理解及计算经验 取决于对问题和单元特性的理解及计算经验 • 3、模型简化（对称性 反对称性简化、小特征简化、抽象提取、支 反对称性简化、 、模型简化（对称性/反对称性简化 小特征简化、抽象提取、 坐等简化） 坐等简化） • 4、网格划分（手工、半自动、自动，单元的形状因子？） 、网格划分（手工、半自动、自动，单元的形状因子？） • 5、载荷、约束条件的引入（载荷等效、边界处理） 、载荷、约束条件的引入（载荷等效、边界处理） • 6、求解控制信息的引入 、
maxwell 参数化建模 表达式
maxwell 参数化建模表达式在我们现代科技的快速发展中，电磁仿真技术在各个领域得到了广泛的应用。
Maxwell方程作为电磁学的基石，描述了电磁场在时空中演化的规律。
为了更好地解决实际问题，我们将借助Maxwell方程进行参数化建模，并通过表达式来分析与优化问题。
一、Maxwell方程简介Maxwell方程包括四个基本方程，分别为高斯定律、高斯磁定律、安培环路定律和麦克斯韦添加项。
这些方程描述了电场、磁场与电荷密度、电流密度之间的关系。
在实际应用中，我们通常利用有限元法（FEM）对Maxwell方程进行求解。
二、参数化建模的概念参数化建模是一种将物理问题与数学表达式相结合的方法。
通过引入一组参数，我们可以更方便地描述和调整模型，从而提高求解效率和精度。
在电磁仿真中，参数化建模可以帮助我们快速地构建和优化模型，缩短研发周期。
三、表达式的构建与应用在Maxwell方程的求解过程中，我们需要构建一个合适的表达式来描述电磁场的分布。
表达式的构建通常包括以下几个步骤：1.确定变量：根据问题特点，选取合适的变量，如电场、磁场、电荷密度、电流密度等。
2.建立物理关系：根据Maxwell方程，建立变量之间的物理关系，如电磁场分布与电荷密度、电流密度之间的关系。
3.数学表达：将物理关系用数学表达式表示，如边界条件、源term等。
4.选择合适的求解方法：根据问题规模和特点，选择合适的求解方法，如有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）等。
5.编写或选用求解器：利用编程语言（如C++、Python）编写求解程序，或选用现有的商业或开源求解器。
四、参数化建模在电磁仿真中的应用在电磁仿真中，参数化建模可以应用于以下几个方面：1.电磁器件的设计与优化：如滤波器、天线、变压器等。
2.电磁场问题的求解：如电磁干扰、电磁兼容等。
3.无损检测与评估：如材料缺陷检测、结构健康监测等。
4.电磁场与生物效应：如电磁辐射对人体健康的影响等。
hfss参数化建模方法
hfss参数化建模方法HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一种强大的电磁仿真软件，可以用于设计和分析高频电磁器件。
参数化建模是HFSS中的一种功能，可以通过改变参数值来自动化地生成不同的模型。
以下是使用HFSS进行参数化建模的详细步骤：1. 打开HFSS软件，并创建一个新的项目。
2. 在导航树中选择“Design”标签，然后右键单击并选择“Insert”>“Component”>“Parametric”。
3. 在弹出的对话框中，选择“Create New Parameter Set”并点击“OK”。
4. 在参数设置对话框中，点击“Add”按钮，然后输入参数的名称、类型和初始值。
例如，可以创建一个名为“Length”的参数，类型为“Length”，初始值为10mm。
5. 点击“OK”来保存参数设置。
6. 在导航树中选择“Modeler”标签，然后右键单击并选择“Insert”>“Primitive”>“Rectangle”。
7. 在属性对话框中，可以使用参数化值来定义矩形的尺寸。
例如，可以将矩形的长度设置为“Length”。
8. 点击“OK”来创建矩形。
9. 可以重复步骤6到8来创建其他的几何体，并使用参数化值来定义它们的尺寸。
10. 可以在导航树中选择“Modeler”标签，然后右键单击并选择“Insert”>“Operation”>“Boolean”。
11. 在属性对话框中，选择要进行布尔运算的几何体，并选择相应的运算类型（如并集、交集或差集）。
12. 点击“OK”来执行布尔运算。
13. 可以在导航树中选择“Solution”标签，并进行电磁仿真设置。
14. 点击“Solve”按钮来运行仿真。
15. 可以通过更改参数的值来自动化地生成不同的模型。
在导航树中选择“Design”标签，然后右键单击并选择“Edit Parameters”。
参数化建模PPT培训课件
SolidWorks
SolidWorks是一款三维CAD软 件，支持参数化建模，可用于机 械设计、工程设计和工业设计等
领域。
03
参数化建模的实践操作
参数化建模的流程
Байду номын сангаас01
确定建模目标
02
数据收集与处理
03 模型选择与建立
04
模型训练与优化
模型评估与部署
05
明确建模的目的和需求，为后续建模提供方向。
欠拟合问题
当模型在训练数据和测试数据上表现都不好时，可能是出现了欠拟合。 解决方案包括增加模型复杂度、调整参数、使用特征选择等。
03
数据不平衡问题
当训练数据中各类别的样本数量差异很大时，可能会影响模型的性能。
解决方案包括使用过采样、欠采样、使用代价敏感学习等。
04
参数化建模的进阶技巧
参数化建模的高级功能介绍
参加培训和交流
参加专业培训课程、研讨会和学术交流活动，与 同行交流心得体会，拓展视野和思路。
持续改进
不断寻求改进空间，优化参数化建模的流程、工 具和方法，提高建模效率和准确性。
THANK YOU
感谢聆听
收集相关数据，并进行清洗、整理，为建模提供数据基础。
根据目标和数据特征，选择合适的模型，并进行参数设置和 调整。 利用训练数据对模型进行训练和优化，提高模型的准确性和 性能。
对模型进行评估，确保其满足需求，并进行部署和应用。
参数化建模的实例演示
01
02
03
线性回归模型
以房价预测为例，通过线 性回归模型对房价进行预 测，并展示模型的训练和 预测过程。
性能优化
参数化建模可以帮助设计师更好地预测和优化建筑性能，如节能、 采光、通风等。
端柱面组合式气膜密封参数化建模仿真分析
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Ｌ ＵＢＲＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
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虚拟环境下参数化建模和运动仿真的研究与实现
（ ｈｎａｇＬｇｎ ｎｖｒｉ ， ｈｎ ａｇ１０ ６ Ｃ ｉａ Ｓ ｅｙｎ ｉ ｇＵ ｉｅｓｙ Ｓ ｅｙｎ １１８，ｈｎ ） ｏ ｔ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｕｎ ｒｔ ｅ ＶＣ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ，ｔ ｅ ＧＬ ｉ ｐ ｉｄ ｔ ｅ ｌｚ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌｇ ａ ｓｒ ｃ ： ｄｅ ｈ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｈｅ Ｏｐ ｎ ｓ ａ ｐｌ ｏ ｒ ａｉｅ ｍ ｃ ａ ｉａ ｅ ｒ３Ｄ ｅ
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其 齿轮 和齿 轮传 动装 置 因在 机 械产 业 中的重 要 系统 的最 高 水 平 ， 参 数 化 功 能 主 要 体 现 在 自动 ． 地位 ， 已成 为 国 内外 Ｃ ＡＤ人 员 研 究 和 设 计 的 重 参 数化 设计 和参 数 化 图素拼装 上 Ｊ 点． 目前 ， 数 化 设 计 是 新 一 代 智 能 化 、 成 化 参 集 目前 对参 数化建 模 和虚 拟仿 真 的研 究 多依 靠 Ｃ Ｄ系统核 心技术 之 一 ， 是 当前 Ｃ Ｄ技术 的研 三 维动 态 仿 真 软件 （ ｒ／ Ｕ Ａ 也 Ａ ＰｏＥ、 Ｇ等 ） 采 用 通 用 的 ， 究 热 点 ］ Ｐ０Ｅ 是 第 一 个 具 有 参 数 化 功 能 的 Ｃ Ｄ软件 ， 用 面宽 ， 用性 好 ， 难 以随 时 改 变 ． ｒ／ Ａ 适 通 但
参数化建模与仿真研究
参数化建模与仿真研究参数化建模与仿真研究随着科技的不断发展，建模与仿真成为了研究、开发和设计领域的重要工具。
参数化建模与仿真研究则是在这一领域中的一个重要分支，它通过建立模型和进行仿真来实现对不同参数影响的研究和分析。
参数化建模是指基于参数的建模方法，它可以根据不同的参数值生成不同的模型。
这种方法的优点是可以对不同参数进行灵活的调整和优化，以满足不同需求。
例如，在产品设计中，可以通过改变不同参数的值来生成不同规格的产品模型。
参数化建模的关键是建立合适的参数化模型。
通过定义合适的参数和参数之间的关系，可以实现对模型的灵活控制。
参数的选择要考虑到模型的特点和应用需求，同时也要考虑到计算效率和精度的平衡。
常用的参数化建模方法包括基于特征的建模、参数曲线建模和参数曲面建模等。
参数化建模的另一个重要应用领域是产品仿真。
通过建立参数化模型，并对不同参数进行仿真分析，可以实现对产品性能和行为的预测和评估。
这对于产品的设计、优化和改进非常有价值。
例如，在汽车工程中，可以通过参数化建模和仿真分析来评估不同设计方案的燃油效率、安全性和操控性等指标。
参数化建模与仿真研究的优势在于可以提高设计的效率和准确性。
通过建立参数化模型，可以在短时间内生成大量的设计方案，并对其进行仿真分析，从而找到最优的设计方案。
这不仅节省了时间和成本，还提高了设计的精度和可靠性。
此外，参数化建模与仿真研究还可以为决策提供科学依据，帮助决策者做出合理的决策。
尽管参数化建模与仿真研究在许多领域中有广泛的应用，但仍然存在一些挑战和问题。
首先，参数的选择和参数之间的关系需要经验和专业知识的支持。
其次，参数化建模和仿真方法需要不断更新和改进，以适应不断变化的需求。
最后，参数化建模和仿真研究需要与实际应用相结合，才能发挥最大的价值。
总之，参数化建模与仿真研究是建模与仿真领域中的重要分支，它通过建立参数化模型和进行仿真分析，实现了对不同参数影响的研究和分析。
《建模与仿真》课件
离散事件建模
总结词
描述离散事件和状态变化的模型。
详细描述
离散事件建模是描述离散事件和状态变化的模型。 它通常用于模拟和分析离散时间、离散状态的系统 ，例如制造系统、交通系统和通信网络等。离散事 件建模通过定义事件、状态和它们之间的转换关系 来描述系统的行为，并用于预测和控制系统的性能 。
03
仿真技术
AutoSim软件
总结词
专门用于汽车系统仿真的软件
详细描述
AutoSim是一款专门用于汽车系统仿真的软件，它提供了 强大的建模和仿真功能，可以模拟汽车的动力学、控制系 统和安全系统等。AutoSim还支持多种类型的模型，包括 离散、连续和混合模型。
总结词
适用于汽车设计和开发过程
详细描述
AutoSim可以用于汽车设计和开发过程中的仿真和分析， 帮助工程师更好地理解汽车系统的性能和行为，优化设计 方案，减少试验次数和成本。
02
人工智能算法可以用于优化模 型参数和预测未来趋势，为决 策者提供更有价值的参考信息 。
03
人工智能还可以通过机器学习 和深度学习技术，自动学习和 改进模型，提高仿真结果的准 确性和可靠性。
并行计算在建模与仿真中的应用
并行计算技术能够将复杂的仿真任务分解为多个子任务，并在多个处理器 上同时进行，大大缩短仿真时间。
总结词
提供多种接口和插件，可与其他软件集成
详细描述
AutoSim提供了多种接口和插件，可以与其他软件进行集 成，如MATLAB/Simulink、CANoe等。这使得AutoSim 可以与其他工具配合使用，实现更全面的仿真和分析。
Arena软件
总结词
适用于离散事件仿真的软件
详细描述
第二章参数化建模
第二章参数化建模在计算机辅助设计（CAD）中，参数化建模是一种基于参数化的建模方法。
通过定义和使用参数，可以轻松地调整和修改模型的各个方面，从而实现更加灵活和高效的设计过程。
参数化建模广泛应用于各种领域，例如机械工程、建筑设计、产品设计等。
参数化建模的基本原理是将对象的几何形状和尺寸与参数关联起来。
通过改变参数的数值，可以实现模型的形状和尺寸的调整。
与传统的手工建模方法相比，参数化建模具有以下优势：首先，参数化建模具有高度的灵活性。
通过定义参数，可以轻松地调整模型的各个方面，包括形状、尺寸、位置等。
这使得设计师可以快速响应需求变化，并进行实时的设计迭代。
其次，参数化建模具有高效性。
一旦定义了参数，可以通过改变参数的值来生成不同的模型。
这样，设计师无需手动重复绘制和修改模型，大大提高了设计效率。
第三，参数化建模具有可维护性。
在参数化建模中，模型的形状和尺寸是通过参数来控制的，而不是直接定义的。
这意味着一旦需要修改模型，只需更改参数的数值，而不需要手动修改模型的几何形状。
这样可以保证模型的一致性和准确性，并减少错误的发生。
最后，参数化建模具有可重用性。
一旦定义了参数化模型，可以将其保存为模板或库，并在需要时重复使用。
这使得设计师可以利用先前的设计经验和模型，避免重复劳动，并提高设计的一致性和质量。
参数化建模的实现主要有两种方法：基于特征和基于约束。
基于特征的方法是使用CAD软件的特征工具来构建参数化模型。
特征是模型中的几何元素，例如线、圆、矩形等。
通过定义特征的参数，可以实现模型的形状和尺寸的调整。
此外，在基于特征的方法中，还可以使用特征的关系和依赖来控制模型的几何约束和行为，例如垂直、平行、相等等。
基于约束的方法是使用约束工具来构建参数化模型。
约束是模型中的关系和条件，例如距离、角度、对称等。
通过定义约束，可以限制模型的几何形状和行为。
此外，在基于约束的方法中，还可以使用约束系统来解决模型的几何关系和约束，从而生成与约束一致的模型。
化工设备参数优化设计的建模与仿真
化工设备参数优化设计的建模与仿真随着科学技术的不断发展，人们对于新型材料的需求也越来越多。
在这个过程中，化工设备的优化设计显得尤为重要，因为化工设备在生产过程中具有至关重要的作用。
然而，传统的化工设备设计流程耗时费力，设计成本高昂，难以满足快速迭代的市场需求。
因此，化工设备参数优化设计的建模与仿真成为了当下研究热点之一。
一、化工设备参数优化的背景随着化工生产技术的不断进步，化工设备的发展也越来越快速，大多数化工生产设备都存在着不同程度的缺陷。
传统的优化设计过程，通常需要借助人工经验和试错实验进行，这种方法不仅耗费时间和成本，而且无法确定最佳参数组合，因此，化工设备参数优化设计的研究已经被广泛重视。
二、化工设备参数优化设计的建模与仿真化工设备参数优化的建模与仿真，是一种基于计算机辅助技术的化工工程设计方法。
它所依赖的软件为仿真软件，通过建立设备和材料的三维模型，确定化工设备的最佳参数组合，进行仿真和优化，进而提高生产能力和品质。
1. 设备模型建立在化工设备的建模中，设备模型建立是其中比较困难的一个步骤。
对于大型化工设备而言，模型的建立需要复杂的数学描述和运算，且对于草图、立体图等建模方法需较高的技能要求。
需要采用大型三维软件、计算机本身强大的运算能力及计算机仿真技术辅助建立设备模型。
设备模型建立过程，也可以使用现有的CAD模型、各种数据文件等，根据需要对其进行相应的编辑、修改，得到所需的设备模型。
2. 材料选择选择不同材料对于产品的成分分布、流动性能、安全性及耐腐蚀等有着重要的影响，不同的材料对化工生产的不同阶段都有着影响。
因此，理性地进行材料选择的优化研究，是化工设备参数优化仿真中十分重要的一步。
通过建立物理模型，分析不同材料的性能，指导材料的选用，达到最佳的工艺效果。
3. 仿真与优化在设备模型和材料选取完成后，将其导入仿真软件，可以进行模拟生产。
在仿真过程中，可以不断地调整设备参数，比如温度、压力、流量等参数，从而得到最佳的运行参数组合。
HFSS参数化建模教程
01
通过记录建模过程中的每一步操作，将相关参数提取出来进行
参数化。
优点
02
简单易行，适用于简单的模型。
缺点
03
对于复杂的模型，历史记录可能过于庞大，导致参数提取困难。
基于特征的参数化建模
特征识别与提取
识别模型中的关键特征，如面、 边、点等，并提取相应的参数。
参数化表达
将提取的特征参数用数学表达式 表示，实现模型的参数化。
感谢您的观看
HFSS参数化建模教程
contents
目录
• 参数化建模概述 • HFSS软件基础 • 参数化建模方法 • 参数化建模实例分析 • 参数化建模优化技术 • 总结与展望
CHAPTER 01
参数化建模概述
参数化建模的定义与意义
定义
参数化建模是一种通过定义参数和约束条件来创建、修改模型 的方法，使得模型可以随着参数的变化而自动更新。
数据安全与隐私保护
在智能化设计过程中，如何确保数据安全和隐私保护 是一个重要挑战。
对学习者的建议与期望
掌握基础知识
学习者需要具备一定的数学、编程和计算机图形学基础，才能更好地理解和应用参数化建模技术。
实践为主
通过大量的实践练习，不断积累经验和技巧，提高参数化建模能力。
对学习者的建议与期望
• 多领域学习：鼓励学习者了解不同领域的知识和技术，以拓展参数化建模的应 用范围。
电子战系统
通过参数化建模技术，可以构建包括侦察、干扰和抗干扰等模块的电 子战系统模型，以进行战术级仿真和效能评估。
CHAPTER 05
参数化建模优化技术
优化算法简介度方向逐步更新参数，以达 到最小化目标函数的目的。
遗传算法
第7讲参数化建模和仿真分析2013
试验设计（DOE）方法提供了规划和分析一系列试验
的工具，试验设计的基本步骤如下：
确定试验的目的。例如，确定哪个设计参数对样机性能有最 大的影响 为待试验的样机选择一套参数（又称为因素），并确定测量 有关系统响应的方法 为每一个参数选择一套参数值（又称为水平） 采用不同的参数值组合，设计一套试验过程或步骤
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产生设计目标
图11-1 产生设计目标对话框
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参数化分析准备工作
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运行过程函数
位移函数（Displacement Functions）、 速度函数（Velocity Functions）、 加速度函数（Acceleration Functions）、 接触函数（Contact Functions）、 样条函数（Spline Functions）、 对象函数中使用的力（Force in Object
表达式：直接在有关参数的文本输入框中输入，或利
用ADAMS/View提供的函数构造对话框输入
弹 出 式 菜 单 中 选 择 Parameterize 项 ， 再 选 择
Expression Builder命令
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使用参数表达式
活塞力F=1000，方向与滑块运动的方向相反
意义：仿真开始到9秒，作匀加速转动，加速度12度/秒2；9秒 时，大车轮角速度108度/秒（即大车的额定速度37.9米/分 钟），之后就一直保持此速度作匀速直线运动。
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6.4、参数化点坐标
对样机几何形体进行参数化处理的最简单方法是对特
殊点进行参数化处理
ansys_参数化建模
! x1 = 接点 1 [CSYS]* 处的X坐标
! nn = 在 (2.5,3,0) [CSYS]*或临近处的接点
*CSYS =在激活的坐标系中(CSYS) RSYS =在激活的结果坐标系中(RSYS)
M2-20
参数化建模 - APDL 语言基础 获取数据库信息
• 可在一个字段处直接用 get 函数, 就象一个参数一样. 例如:
•
本节, 将只集中介绍APDL语言的基本功能:
– 如何定义参数
– 如何使用参数
– 如何从 ANSYS 数据库提取信息及如何用此信息给参数赋值 – APDL语言的其他功能, 请参考“APDL Programmer’s Guide.”
M2-11
参数化建模- APDL 语言基础
定义参数
• 要定义参数, 用格式
•
基本要求是用作 DV, SV, 和OBJ 的那些量必须参数化。 例如：
– 如要体积最小 (目标函数), 则总体积必须作为一个参数。
– 如果高度 H1设为设计变量, 则模型的几何参数必须建立一个 H1项。 – 如果设计有一个压应力 (状态变量)的限制作为约束条件, 则 最大压应 力必须作为一个参数。
– 或命令:
/prep7 blc4,,,w,h
M2-15
参数化建模 - APDL 语言基础 使用参数
注意:
•
当使用一个参数时, ANSYS 立即替换其值 。
前例中的矩形是以 10x5 的面积, 而不是作为 w x h保存的。也就是 说, 当矩形产生后，如果要改变w 或 h的值, 此面积不会被改变 。
•
•
大多数参数是会被替换的，这也就是为什么要用命令文件 (即分析文 件)的形式存贮参数化模型的理由。
Ansys热分析和参数化建模PPT课件
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几何非线性
• * cross-section area, area moment of inertia, and beam height • 桁架（杆） link: cross-section area1011 Nhomakorabea12
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• 非线性模型的材料曲线
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• Solid 55, 热传导系数， 定义温度边界条件（nodes）
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参数化建模
一般应用在优化技术上，通过将模型参数化，优化过程中不断对其进行迭代而求 出最佳解。参数化建模是参数（变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单的改 变模型中的参数值就能建立和分析新的模型
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Q&A问答环节
敏而好学，不耻下问。 学问学问，边学边问。
solidworks 2013中文版完全自学手册
在开始撰写这篇关于《solidworks 2013中文版完全自学手册》的文章之前，我首先要对相关的内容、主题和概念进行全面评估。
solidworks作为一款专业化的3D计算机辅助设计（CAD）软件，其2013中文版的完全自学手册显然是一个充满价值的主题。
在这篇文章中，我将深入探讨solidworks 2013中文版的功能特点、学习方法和使用技巧，以期为您提供一份高质量、深度和广度兼具的文章。
我们来介绍一下solidworks 2013中文版的功能特点。
这款软件提供了一系列强大而丰富的设计工具，包括参数化建模、装配设计、零件设计、建筑信息建模（BIM）等功能，适用于机械设计、工业设计、建筑设计等多个领域。
其直观的用户界面和丰富的帮助文档，使得用户能够轻松上手并快速掌握软件的使用方法。
solidworks 2013中文版还新增了一些强大的功能模块，如流体动力学分析、结构分析、焊接模拟等，为用户在设计过程中提供了更多的选择和可能性。
接下来，我们将深入探讨solidworks 2013中文版的学习方法和使用技巧。
针对不同用户群体，solidworks官方针对不同的学习需求提供了多种培训课程和教育资源，包括在线视频教程、实体课程和认证考试等，用户可以根据自己的实际情况选择最适合自己的学习途径。
在使用技巧方面，我将从基础操作、高级功能和实际应用三个层面为您详细介绍solidworks的使用方法，帮助您更加灵活和高效地运用这款软件进行工程设计和制造。
在文章中，我将多次提及solidworks 2013中文版完全自学手册，以便读者能够更加直观、深刻地理解和掌握相关的知识和技能。
在总结部分，我将对全文内容进行回顾和总结，并就solidworks的学习和应用提出自己的观点和理解，希望能够给读者带来一些启发和思考。
我将按照非Markdown格式的普通文本，遵循知识文章格式，以序号标注的方式，撰写一篇字数超过3000字的高质量文章，旨在帮助读者全面、深刻和灵活地理解与使用solidworks 2013中文版这一主题。
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(180/π)=57.2974 (π/180)=0.0174 9.0 0或空 表示当前分析类型的整数 9
设计过程函数
有两类设计过程函数：
一种是用户自定义的函数，其中包括解释函数和编译函数。 另一种是ADAMS/View程序提供的函数 由若干插入了表达式的文字语句组成，可以在ADAMS的命令 窗口产生 使用解释函数时，ADAMS将用户的参数代入对应参数名称所 在的函数语句中 用C或Fortran语言编写，然后通过编译同ADAMS/View连接 ADAMS/View提供了二百多个设计过程函数
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参数化分析---优化分析
优化分析
在满足各种设计条件和在指定的变量变化范围内，通过自动 地选择设计变量，由分析程序求取目标函数的最大值或最小 值 目标函数是数值表达式，可以表示质量、效率、总的材料成 本、运行时间、所需的能量、样机的稳定性等 设计变量可以是构件的几何尺寸、力的大小、构件的质量等
意义：仿真开始到9秒，作匀加速转动，加速度12度/秒2；9秒 时，大车轮角速度108度/秒（即大车的额定速度37.9米/分 钟），之后就一直保持此速度作匀速直线运动。
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6.4、参数化点坐标
对样机几何形体进行参数化处理的最简单方法是对特
殊点进行参数化处理
根据样机几何结构的特点，设置若干点 然后利用这些点产生一些新的构件，或者将已有的构
造函数对话框，程序显示的是表达式工作方式
从文本输入框进入构造表达式对话框 构造设计过程函数(Build菜单--Function ) 产生或修改要计算的测量 (Build菜单--选择Measure
运行过程函数工作方式 ：
文本输入框进入 产生或修改函数测量
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6.2.3 构造函数-- 表达式语法
Functions）
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运行过程函数
合力函数（Resultant Force Functions）、 数学函数（Math Functions）、 数据单元存取（Data Element Access）、 用户自编子程序调用（User-Written
Subroutine Invocation）、
运算符:算术运算符、关系运算符、逻辑运算符
字符串/矩阵的连接运算符
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表达式语法
访问数据库
采用根路径表示对象时，对象名称用点“.”开头，例如： .some_model.some_part.mass： 构件some_part的质量，实数 .model_1.title： 样机model_1的标题，字符串 .model_1.circle_1.sides： 圆环circle_1边的数量，整数 .model_1.part_1.location： 构件part_1位置的三维数组。
表达式：直接在有关参数的文本输入框中输入，或利
用ADAMS/View提供的函数构造对话框输入
弹 出 式 菜 单 中 选 择 Parameterize 项 ， 再 选 择
Expression Builder命令
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使用参数表达式
活塞力F=1000，方向与滑块运动的方向相反
表格编辑器
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6.6、参数化分析准备工作
测量目标对象的性能 确定目标 使用测量（首选） 使用目标对象：
使用目标来定义对象的优点是可以定义多个目标，而测量 仅可以定义一个目标 某个测量的最大值、最小值、平均值或最后一次运算的值 一组测量分量的最大值、最小值、平均值或最后一次运算 的值 ADAMS/View函数 ADAMS/View变量和宏
阵函数、字符串函数、数据库函数等
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6.2、ADAMS/View函数
运行过程函数 用于定义仿真状态之间的数学关系，可以影响样机 在仿真过程中的表现 ADAMS仅在仿真分析过程中更新运行过程函数值 包括：位移函数、速度函数、加速度函数、接触函 数、样条函数、作用力函数、产生力函数、数学函 数、数据单元存取、用户自编子程序调用、参数和 变量等
数据类型 :整数（Integer）, 实数（Real）, 字符串
（String）, 数据库对象（Object）， 矩阵（Matrix）
操作数 :常数、符号常数、函数、数据库对象及其分量 访问数据库:
用户可以访问数据库，从中查找需要的 数据，再利用这些数据库中的数据生成新的数据。例如： 根据一个构件的体积去计算另一个构件的体积；根据两 坐标系的位置，计算连接的方向；根据对象的名称，获 得下一层新对象的名称等
参数和变量（Constants & Variables）等
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6.3、使用参数表达式
ADAMS/View的表达式总是置于前后两个圆括号之中，
表达式中可以包括：
常数 标准的数学运算符和数学函数 操作数 ADAMS/View定义的设计过程函数 样机模型中的其他参考对象，例如：以上举例的part_1构件的 质量（.model_1.part_1.mass）等 数据库调用
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产生设计目标
图11-1 产生设计目标对话框
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参数化分析准备工作
使用设计变量
设计变量是一种非常有用的参数化分析工具，可以用
设计变量定义用户自己的自变量参数，并将设计变量 同仿真对象相关联。
产生设计变量
使用产生设计变量对话框， 使用弹出式菜单中的Create Design Variable命令。
将点定义为设计变量举例
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虚拟样机参数化仿真分析
件同新建立的点关联。
当这些特殊点的位置改变时，与其相关联的坐标进行参数化处理，则可以在一定程度
上实现样机几何形体的参数化建模。
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参数化坐标点
参数化结构→参数化A、B、C点
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利用表格编辑器参数化点坐标
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试验设计（DOE）方法提供了规划和分析一系列试验
的工具，试验设计的基本步骤如下：
确定试验的目的。例如，确定哪个设计参数对样机性能有最 大的影响 为待试验的样机选择一套参数（又称为因素），并确定测量 有关系统响应的方法 为每一个参数选择一套参数值（又称为水平） 采用不同的参数值组合，设计一套试验过程或步骤
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运行过程函数
位移函数（Displacement Functions）、 速度函数（Velocity Functions）、 加速度函数（Acceleration Functions）、 接触函数（Contact Functions）、 样条函数（Spline Functions）、 对象函数中使用的力（Force in Object
3
6.2、ADAMS/View函数
两种类型的函数： 设计过程函数（Design-time functions） 运行过程函数（Run-time functions） 设计过程函数：
用于在优化和敏感性研究中构造参数化的样机模型 仅在样机的建模设计阶段才计算设计过程函数的值 数学函数、位置和方向函数、模型函数、数组和矩
使用参数表达式（函数） 参数化点坐标 运动参数化 使用设计变量 设计研究（Design study） 试验设计（Design of Experiments ，DOE） 优化分析（Optimization）
ADAMS/View提供了3种类型的参数化分析过程：
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样机有关性能可能的变化范围
样机有关性能的变化对设计参数变化的敏感程度 在一定的分析范围内，最佳的设计参数值
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参数化分析-- 试验设计
试验设计（Design of Experiments ，DOE）
多个设计变量同时发生变化 试验设计技术包括规划试验过程（因素、水平）和试验结果 的统计分析等
表10-1 ADAMS/View的符号常数
符号常数 TRUE /YES/ON FALSE/NO /OFF PI HALF_PI THREE_HALVES_PI TWO_PI TIME 2014-6-5 值 1 0 π = 3.1415 π/2 =1.5707 ( 3π)/2 4.7122 2π6.283 当前的仿真分析时间 SIN45 SQRT2 RTOD DTOR VERSION NONE MODE 符号常数 值 sin (π/4)=0.0137
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用户自定义的解释函数
用户自定义的编译函数
系统提供的函数
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设计过程函数
数学函数（Math Function） 位置和方向函数（Location/Orientation Function）
LOC_ALONG_LINE（O1,O2,D） 返回一个点的坐标，该 点在点O1与O2的连线上，且与点O1的距离为D
在优化分析过程中，程序能自动地调整设计变量，以
获得最大或最小的目标函数值
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6.6、参数化分析准备工作
控制变量的变化值及其范围
有3种定义设计变量范围的方法：（例：变量值为
5 ，实际变化范围是从4到6 ）
绝对变化范围：从4到6 相对变化范围：从-1到+1 用百分数表示：从-20到+20 有两种控制变量变化的方法：修改设计变量对话框、