isight集成优化简单实例

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ISIGHT 包含的设计方法
优化设计
设计方法
试验设计 逼近计算 质量工程
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ISIGHT
工作原理简介
基于数值分析软件的结构和工作过程，在进行数值分析的时候， 可以通过修改模拟计算模块的输入文件来完成模型的修改，iSIGHT 正是基于这种原理工作的。iSIGHT通过一种搭积木的方式快速集成 和耦合各种仿真软件，将所有设计流程组织到一个统一、有机和逻 辑的框架中，自动运行仿真软件，并自动重启设计流程，使整个设 计流程实现全数字化和全自动化。
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单梁起重机结构优化设计
集成软件
本案例选择大型通用软件ANSYS11.0进行强度校核 分析。 可以在ANSYS 中建立主梁的几何模型， 并对其 划分网格
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单梁起重机结构优化设计
主梁优化模型 1、目标函数选择
根据要求质量应该是最终的目标函数，在主梁 跨距一定的情况下截面面积与质量成正比，所以优化 时选取截面面积A 作为目标函数，其与有优化变量如 下关系式成立： A=wl x tl + t2 +w3 x t3
iSIGHT集成优化的一般过程
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ISIGHT软件界面
与菜单介绍
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ISIGHT软件主菜单
主菜单由如下菜单组成： 文件（File）
编辑（Edit） 视图（View） 控制（Control） 执行（Exection） 工具（Tool） 帮助（Help）
文件菜单
编辑菜单
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工程实例分析
——单梁起重机结构优化设计
近几十年来，起重机在设计和制造方面都有了很大 的改进，尤其是随着有限元等数值仿真软件的出现，在 结构设计方面已经从静态分析扩展到动态分析，有限元 法优化设计等新的计算技术也得到了广泛应用。
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单梁起重机结构优化设计
分析模型
单梁起重机即为本案例的分析对象，它由桥架、大车运 行机构、电动葫芦及电气设备等部分组成。工作时，桥架 沿车梁上的起重机轨道运行，通过电葫芦来完成物体的升 降及沿主梁方向平移。该型号起重机额定载重为20KN，主 梁跨距为L=3m，主梁截面尺寸如图。

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18Hale Waihona Puke Baidu
单梁起重机结构优化设计
2、优化模型 主梁优化问题可以用以下的线性规划模型表示：
x 是设计变量，为工字梁截面尺寸参数； F 是目标函数，为梁截面面积； g 是优化问题必须满足的不等式约束，它为 梁的挠度。
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单梁起重机结构优化设计
3、优化算法的选择 这里采用Modified Method of Feasible Directions 优化方法对本分析问题进行了优化分析 。
多学科集成优化技术
ISIGHT工程优化分析
机械工程
ISIGHT 多学科集成优化技术
简介
ISIGHT是美国Engineous公司出品的过程集成、 优化设计和稳健性设计的软件，可以将数字技术、推 理技术和设计探索技术有效融合，并把大量的需要人 工完成的工作由软件实现自动化处理，在多学科优化 类软件中市场知名度和占有率均居第一位，占有55％ 的市场份额。ISIGHT软件可以集成仿真代码并提供设 计智能支持，从而对多个设计可选方案进行评估，研 究，大大缩短了产品的设计周期，显著提高。
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THANK YOU 谢谢！
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参数添加
3、优化建模
单梁起重机结构优化设计
在参数设置窗口（Parameters）中，设定优化 变量的区间范围和目标函数，如图
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4、优化任务设置
单梁起重机结构优化设计
这里采用Modified Method of Feasible Directions优化方 法对本分析问题进行了优化分析，相应设置如图。
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ISIGHT集成优化
1、输入文件分析
输入文件格式及优化变量在其中的位置如6.7所述。由于设计变量定义在 文件的开始，并且每一个设计变量值前面都有“=”，所以通过搜索的方式 让光标移到相应的变量前，再进行替换操作，相关设置如图
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2、参数计算
在参数运算之前，首先 需要定义梁截面面积参数 AREA。 点击过程集成界面 工作栏上的参数按钮 ， 则弹出如图所示对话框。点 击图中的“Add”按钮，参 数“OBJ”下面的一行被激 活，用户可以在“Task Task1”一栏中输入所添加 变量的名称“AREA”，然后 确认返回过程集成界面。 参数计算设置
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优化结果及其分析
经过迭代求解后的优化结果，如表所示。
优化结果
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单梁起重机结构优化设计
优化结果 通过表可以看出，经过优化后主 梁的承载能力得到最大程度地利用， 同时主梁的重量下降62%。
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单梁起重机结构优化设计
工程优化点评与提高
本章通过ISIGH集成ANSYS11.0软件对起重机的主 梁进行优化。优化过程中由于主梁重量信息并没有明确 体现在输入、输出文件中，本例把重量等效转换为梁的 截面积，并通过引入虚拟设计变量的方法建立了其与优 化变量的关系。