搜索ANSA-Isight聯合TOPO優化
2016-10-24 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
優化模型為單約束多目標優化,在滿足應力要求的基礎之上(小于200Mpa),改變相關參數使得重量最小化,剛度最大化(位移最小)。模型如下圖所示,藍色標識為固定邊界,紅色標識為500N/mm2的壓力載荷,在此工況下進行減重和剛度的優化。
圖1多目標優化模型
根據工況,在ANSA中用Morphing工具將如下的控制點進行參數化,一共六個參數,通過移動圖中各參數對應的節點來控制模型尺寸的變化。
圖2Morphing參數化示意圖
依次在ANSA、Meta中進行相關的設置,然后在Isight中搭建優化流程,如下圖所示:
圖3Isight優化流程
各組件的作用:
a) ANSA組件用來向DV文件寫入設計變量值,調用ANSA進行參數調整,導出INP文件和Mass信息文件,并且從Mass信息文件中讀取質量信息;
b) Abaqus組件用來調用Abaqus求解器計算inp文件;
c) Meta_stress和Meta_U組件分別用來調用Meta軟件,并且讀取對應的最大應力值和最大位移值。
d) Mass_add組件是一個計算器組件,主要用來計算重量增加百分比,便于觀察優化進程。
選用了基于Pointer-2的組合優化策略,該方法能夠讓Isight軟件自動選擇最佳優化算法進行組合優化設計,并且適用于多數線性及非線性設計空間,以及連續與不連續設計空間。在Exploration組件中需要設置約束、目標標量。為了保證優化的效率,給設計變量設計了取值范圍,如下表所示:
表1參數取值范圍
|
參數 |
取值范圍 |
|
1_x |
0.0;0.5;1.0;1.5;2.0;2.5;3.0;3.5;4.0;4.5;5.0;5.5;6.0;6.5;7.0;7.5;8.0;8.5;9.0;9.5;10.0 |
|
1_y |
0.0;0.5;1.0;1.5;2.0;2.5;3.0;3.5;4.0;4.5;5.0;5.5;6.0;6.5;7.0;7.5;8.0;8.5;9.0;9.5;10.0 |
|
2_x |
0.0;0.5;1.0;1.5;2.0;2.5;3.0;3.5;4.0;4.5;5.0;5.5;6.0;6.5;7.0;7.5;8.0;8.5;9.0;9.5;10.0 |
|
3_y |
0.0;0.5;1.0;1.5;2.0;2.5;3.0;3.5;4.0;4.5;5.0;5.5;6.0;6.5;7.0;7.5;8.0;8.5;9.0;9.5;10.0 |
|
corner |
0.0;2.0;4.0;6.0;8.0;10.0;12.0;14.0;16.0;18.0;20.0;22.0;24.0;26.0;28.0;30.0 |
|
end |
0.0;2.0;4.0;6.0;8.0;10.0;12.0;14.0;16.0;18.0;20.0;22.0;24.0;26.0;28.0;30.0 |
整個優化過程如下表所示,在第99次迭代獲得本次優化最優解,隨后停止迭代。
表2優化迭代過程
|
|
1_x |
1_y |
2_x |
3_y |
corner |
end |
Add |
displacement |
mass |
stress |
|
1 |
3 |
0.5 |
1 |
0.5 |
10 |
12 |
0.080542166 |
0.706555665 |
0.00451109 |
213.502335 |
|
2 |
7 |
0.5 |
1 |
0.5 |
10 |
12 |
0.076687898 |
0.676688373 |
0.00453 |
195.666794 |
|
3 |
9 |
0.5 |
1 |
0.5 |
10 |
12 |
0.074812739 |
0.664536655 |
0.0045392 |
197.316116 |
|
。。。 |
||||||||||
|
97 |
7 |
7.5 |
5 |
7.5 |
28 |
18 |
0.130409172 |
0.646708012 |
0.00426643 |
199.048157 |
|
98 |
8 |
7.5 |
5 |
7.5 |
28 |
18 |
0.129801783 |
0.641189933 |
0.00426941 |
199.326538 |
|
99 |
8 |
8 |
5 |
7.5 |
28 |
18 |
0.129400255 |
0.639119148 |
0.00427138 |
199.355225 |
|
100 |
8 |
8 |
5 |
7.5 |
28 |
18 |
0.129400255 |
0.639119148 |
0.00427138 |
199.355225 |
|
101 |
8 |
8 |
5 |
7.5 |
28 |
18 |
0.129400255 |
0.639119148 |
0.00427138 |
199.355225 |
優化前后應力云圖及位移云圖如圖4至圖7所示:
優化前后模型對比,如下圖所示:
圖9、圖10、圖11分別為位移、重量、應力的歷史變化曲線:
圖9 History of displacement
圖10History of mass
圖11History of stress
優化前后模型相關參數如下表所示:
表3 參數變化
|
參數 |
應力/Mpa |
位移/mm |
重量/T |
|
優化前 |
225.4 |
0.7241 |
4.906E-3 |
|
優化后 |
199.4 |
0.6390 |
4.271E-3 |
|
變化百分比 |
減小11.54% |
減小11.75% |
減重12.94% |
相關標簽搜索：ANSA-Isight聯合TOPO優化 ISight培訓 ISight培訓課程 ISight分析 ISight在線視頻教程 ISight技術學習教程 ISight軟件教程 ISight資料下載 ISight代做 ISight基礎知識 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 Ansys培訓
