赛特达 iSIGHT-FD培训初级教程

iSIGHT-FD 培训初级教程之二
使用Simcode组件
简介
本教程的目的是说明使用Simcode组件在iSIGHT-FD Gateway中建立一个工作流的过程，这个集成过程使用一个已有的可执行文件aeroarg.exe 和输入输出模版文件。

步骤过程
1.启动iSIGHT-FD Gateway的standalone 模式，如下图所示。

2.iSIGHT-FD Gateway 启动时带有一个默认的任务，如上图所示。

默认状态下，部件面版激活‘Drivers’ 标签。

此时系统
准备好创建工作流。

点击‘Activities’标签以观察活动部件。

3.图标 代表 ‘Simcode’. 拖动并将此图标拖至工作域的粗红线上，如下图所示。

4.首先是告诉iSIGHT-FD 如何执行aeroarg.exe 。

本例使用文件参数来添加可执行程序。

单击‘Simcode’ 组件，打开Files
标签栏，点击右边的添加新参数按钮。

5.选择input，然后单击Next。

6.默认选项即可，点击Next。

7.选择In Model方式，点击Next。

8.点击Load From，打开浏览器，找到aeroarg.exe所在路径，单击Load。

点击Next。

9.其余均按照默认选项，一直单击Next，最后点击Finish，完成文件参数的建立。

10.建立完成后，如图所示。

11.回到主窗口，单击Simcode组件，如图所示。

12.点击Parameter后面的下拉菜单，可以看见在4到10中添加的文件参数aeroarg_exe，已经在列表当中了，选择aeroarg_exe
后，单击橙色的添加按钮，参数被添加到Command Line中，如图所示。

13.默认状态下 ‘Command’ 标签被激活。

对于‘Command’标签操作存在三个不同的子标签‘Basic’、‘Advanced’、
‘Required Files’。

其中 ‘Basic’ 标签在默认状态下被激活。

在上面的编辑对话框中，命令名对话框用于输入程序名和程序路径，可选的参数文本框用于给定命令参数，在命令行执行aeroarg.exe的语法如下所示：
c:> aeroarg.exe
所以，在可执行命令后，添加输入文件名为AeroIn.txt，输出文件名为AeroOut.txt，结果如下所示：
14.此刻，我们已经完成了所有定义可执行命令aeroarg.exe的必要工作，点击‘Apply’ 以载入数据。

15.既然 iSIGHT-FD 将在不同的输入参数的情况下运行该程序很多次,我们必须告诉iSIGHT-FD 如何将我们要研究的新的值
输入至输入文件，以便程序能处理它们，为将这个信息导入至iSIGHT-FD，点击 ‘Input’ 标签，窗口将如下图所示：
16.选择数据来源，默认的选项即可，然后单击Next。

17.选择输入文件，本例为AeroIn.txt，找到所在路径后，单击Next。

18.保持默认选项后，单击Finish。

19.iSIGHT-FD可以进行数据交换或者解析如图所示的四种文件类型，高亮 ‘General Text’ 并点击 ‘Finish’按钮.
‘Exchanger Wizard’ 消失且下面所示的编辑窗口出现。

20.窗口左边所示的是simulation code输入模板文件的内容，右边的选项显示了带有Mode和type属性的输入参数，左击左
边窗口中的45，该数字被高亮。

21.在参数文本框中键入‘WingSpan’ ，点击粉色的写入按钮.
22.这时输入参数表更新了，参数 WingSpan被声明为一个整型，因为输入文件中数字没有小数点。

但在现实中，此值为实型，
点击 ‘Integer’所在的栏，将出现一个下拉菜单。

将其改为Real型。

23.现在点击左边窗口的值300.0，在参数文本框中输入'WingArea' 然后点击 。

以此类推，点击’20.0’，在参数文本框
中输入 ‘FuseLength’ ；点击值’5.0’。

在参数文本框中输入 ‘FuseDia’。

参数在右边窗口得到更新，且由于文件
中该值为实型，参数创建均为实型。

24.点击 ‘Apply’按钮设置各值，我们现在必须在输出文件中做类似的工作，告诉iSIGHT-FD 那些值在simulation code
执行完后被读取，点击 ‘Output’标签。

25.点击名为‘Click here to open a new Data Source’的按钮，将弹出Exchanger Wizard 如下图所示。

使用‘Browse’
按钮选择输出模板文件，在本案例中AeroOut.txt 作为输出采样文件。

26.选择默认的选项即可，单击Next。

27.选择默认的General text并点击 ‘Finish’按钮. 系统弹出Exchanger Wizard窗口且文件解析窗口如图所示。

28.左边窗口包含输出模板的拷贝，右边窗口包含输出参数细节，点击值182.985，在参数文本框中输入‘SurfaceArea’ 并
点击。

重复以上步骤，点击值737.667.在参数文本框中输入‘WetArea’ ；点击值15.9917.在参数文本框中输入‘LoD’。

此输出参数在右边窗口创建更新。

29.点击 ‘Apply’ 按钮并点击 ‘OK’ , Simcode component editor消失并回到iSIGHT-FD Gateway Workflow工作面板.
30.在工作流程中右击Simcode 图标并选择 ‘Rename’
31.出现一个对话框
32.在文本框中输入‘Aeroarg’
33.点击‘OK’ 按钮，对话框消失，且你回到工作流程页，注意到图标名称的变化。

34.点击Aeroarg组件，打开Files标签，选择AeroIn_txt文件参数，将Source下的File方式改为In Model的方式，选择
这种方式后，可以将这个文件包含在zmf的压缩包中，以便于zmf文件的移植。

35.在工作流程中右击 ‘Aeroarg’图标并将指针调至 ‘Run->’ 进而 ‘Configure and Run Aeroarg’, 如下图所示
36.运行信息窗口出现，允许你对输入参数输入希望的值并运行simulation code.
37.改变输入参数的值，如下: FuseDia = 4.8, FuseLength =16.0, WingArea = 256.0, and WingSpan = 48.
38.点击 OK且simulation code以给定的值运行，一旦完成后，在Runtime Gateway点击参数标签 以观察随选择的输入值
而变化的输出值。

39.将文件另存为lab2.zmf。

iSIGHT-FD 培训初级教程之六
试验设计
简介
iSIGHT-FD中还可以加入算法组件，本教程将介绍设置并运行有关飞机尺寸模型的试验设计组件的方法。

集成过程
1.打开模型Lab5.zmf
2.在前面介绍的案例中，我们已经实现了手动修改输入变量值->驱动任务运行->最后查看输出变量变化的过程。

本例中，我
们将应用iSIGHT-FD的DOE算法对设计空间进行数据抽样。

3.右击Task1，点击下拉菜单上的Change To option->New.
4.在弹出的Select New Component窗口中，选择DOE并点击OK。

5.可以看到主任务Task1在工作流中被改变为DOE1。

6.下面设置DOE来运行设计过程：双击DOE1组件，弹出组件编辑器。

7.在Technique 下拉菜单中有几个DOE技术的选项，本例中选择Orthogonal Arrays方法。

8.跳转到Factors标签来选择在DOE中变化的输入参数 。

本例中，设计因子为Clmax, eta, FuseDia, FuseLength, sfc, vel,
Wen, Wfuel, WingArea, WingSpan, 和 Wpay。

9.默认情况下，对Orthogonal Arrays而言#Levels置为2,我们对所有参数接受默认值，默认情况下，levels项被选择为
相对基准值的正负10%。

我们也将接受这些默认值，跳转到Design Matrix 标签，查看DOE矩阵。

10.在Post Processing标签设置DOE的后处理选项。

11.在DOE后处理页面可以选择需要的输出参数。

本例中，我们希望得到Range的最大值值，Loaded Weight的最小值。

按此
要求选择相应的参数如图所示。

在Objective列，可以在下拉菜单中选择最大还是最小 。

Stall Speed也是我们需要的参数值, 但不需要选择其目标趋势。

12.现在已经完成DOE设置, 点击OK返回到Design Gateway.
13.检查映射，确保我们在前面教程中建立的映射仍然有效。

14.在我们运行DOE之前, 我们可以准备一些需要在Runtime Gateway 运行时创建的图像模板。

跳转到Design Gateway 中的
Graph Templates标签。

15.点击工作区左上方Graph图标，插入一个图像模版，出现一个图像向导。

16.首先选择Main Effects 图像，点击Next。

17.Main Effects主效应图表述给定因子的主要影响，选择sfc作为因子，Range 作为响应，点击Finish.
18.创建另一个Main Effects 图像，因子设为Wfuel，响应设为LoadedWt。

19.创建一个Paret图，并点击Next。

20.Pareto Graph显示的是所有输入参数对于一个给定响应的Main Effects。

创建对每一个响应的Pareto图，点击Select All，
然后点击Finish ，在工作区中添加三个Pareto Graph。

21.Graph Templates页面有一些快捷按钮，允许用户对图像进行放大和缩小。

也可以根据用户的需要调整图像的位置。

用鼠
标左键选中Stallspeed相应的Pareto图，并将它拖至第二行。

22.现在点击工作区左上方的insert table按钮，在Graph Templates区插入一个table。

23.跳转到General 标签，并选择表中的Parameters Table。

24.点击 Next，出现一个窗口允许你选择工作流中任意一个组件中的参数。

25.选择表中所有的输入参数，并选择Range, LoadedWt, 和StallSpeed，点击Finish。

26.完成图像和表格的建立，返回至workflow 标签。

27.右击DOE1组件 并选择Run DOE1，启动Runtime Gateway。

运行结束时出现如下界面。

28.跳转至 Graphs 标签，观察我们创建的图表。

对于Pareto 图，蓝色的线表示参数与输出存在正向关系，红色的线表示存
在负向关系。

任务栏内有一些按钮，便于查看结果图像，如：图像的放大、缩小和弹出。

29.跳转到Summary标签，观察DOE的总结 。

30.将文件另存为lab6.zmf。

iSIGHT-FD 培训初级教程之七
优化
简介
本案例的目的是向用户介绍使用iSIGHT-FD中的优化算法。

集成过程
1.打开模型Lab6.zmf.
2.在本教程，将使用优化组件来运行设计过程。

右击DOE任务然后选择下拉菜单中的Change to->New，在列表中选择
Optimization 。

双击Optimization1组件定义优化参数 ：首先在Technique ->Optimization Technique 定义优化算法，本例选择NLPQL ，在Optimization Technique Option 栏保持默认设置。

3.转到Variables 标签。

在Design Variables这一页用户可以根据具体的优化问题定义优化变量。

这里我们选择FuseDia,
FuseLength, vel, WingArea, WingSpan, 和 Wfuel作为优化变量。

并按照下表定义变量的上下限
Parameter Lower Value Upper
FuseDia 3.5 5.010.0
FuseLength 20.035.050.0
vel 175.0250.0375.0
Wfuel 1.0250.0500.0
WingArea 50.0300.0500.0
WingSpan 15.030.055.0 如下图所示：
4.转到Constraints 标签定义约束：设置AR的下边界为4.5，Range的下边界545以及 StallSpd 的上边界为70。

5.最后，跳转到Objectives 标签并选择参数LoadedWt, Range, 和 vel作为目标变量。

定义LoadedWt最小化，Range 、
vel最大化。

6.点击OK返回到工作流工作区。

7. 现在我们已经定义好了工作流，但是要进行优化首先要考虑以下问题：对于本案例中的约束变量之一AR，它必须大于4.5。

因此优化前首先要判断变量AR的值是否满足约束条件。

本例中Weightsarg和Performance模块运行的都很快，但是如果这两个模块的运行要花费很长时间的话，为了节省计算时间则需要添加一个条件判断，当AR值不满足约束条件时候就不必运行相应模块。

iSIGHT-FD中用Conditional Workflow来解决这种问题。

8.使用Conditional Workflow，点击工作流上Calculator组件右边的线， (Weightsarg组件的左边)以使其蓝色高亮。

右
击工作流线且选择弹出菜单中的Edit Condition。

9.在弹出的Workflow Conditions 窗口，首先选择Conditionally Execute，按照下图所示，定义一个条件判断
Calculator.AR>= 4.5。

10.点击 OK返回到工作流区域，可见在工作流线上存在一个标志 ，说明在执行这个工作流时存在一个条件判断。

11.跳转至Gragh Templates标签，创建一些跟踪优化进程的图像。

12.点击左上方的Create a Graph 按钮并选择表中的History Graph。

13.点击Next 将弹出一个警告消息，表明由于我们选择使用条件工作流，在每一次运行时并非所有的参数都可以运行。

14.若经过判断，优化变量已经不满足约束条件，则不必浪费时间去运行下面的组件，点击OK, 弹出 Graph Creation Wizard
对话框。

15.在列表中选择下列参数（按Ctrl键实现多项选择）
Aeroarg组件： 选择 FuseDia, FuseLength, WingArea, 和 WingSpan
Weightsarg组件： 选择 vel, Wfuel, 和LoadedWt
Performance组件： 选择 Range, 和StallSpeed
16.点击Next。

17.接受Graph Options的默认设置并点击Finish。

18.转至工作流标签，右击Optimization1 组件并选择下拉菜单上的Run启动优化。

19.跳转至Runtime Gateway 上的Graph 标签，观察优化历史图。

20.保存文件为lab7.zmf。

iSIGHT-FD 培训初级教程之八
蒙特卡罗模拟
简介
本教程的目的是向用户介绍如何使用iSIGHT-FD中的蒙特卡罗模拟组件。

集成过程
1.打开模型Lab6.zmf.
2.在本案例中，我们将使用蒙特卡罗模拟方法运行设计过程。

右击DOE 任务，选择弹出菜单中的Change to->New，然后选
择表中的Monte Carlo。

3.双击Monte Carlo1 组件，定义模拟过程中的参数。

4.在General标签，选择Sampling Technique 下拉菜单中的Descriptive Sampling 并改变模拟数为100。

5.跳转到Random Variables标签，点击FuseDia旁边的选择框，将其设置为一个随机输入变量。

6.设计变量亮显为蓝色时，可以设定变量分布的类型（如正态分布，均匀分布，幂指数分布……）及对应的一些参数值。

本
例选择默认的正态分布，设置均值为5.0，标准方差为0.25。

7. 同样的方法，将下表中所列参数设置为随机输入变量，并按表中所述设置其均值和方差。

Distribution Mean Std Dev FuseLength Normal 20.0 1.6 vel Normal 200.07.9 Wfuel Normal 425.022.2 WingArea Normal 255.013.5 WingSpan Normal 32.0
1.1
8. 转至Responses 标签，定义响应变量：选择Range ，Stall Speed, Loaded Wt, 和AR 作为响应变量，同时定义对AR>=4.5，
Range>=545,stall speed <=70，如下图所示：
9.点击Apply，然后点击OK 返回到Design Gateway。

10.转至Graph Templates标签。

11.选择insert Graph 按钮,并选择Probility Distrabution概率分布作为图像类型,点击next。

12.Select All以创建对每一个输入和输出概率分布 图，然后点击Finish，完成图形模板的创建，如下图所示。

13.返回到workflow 标签。