理论教育 优化模型定义及输出实例分析

优化模型定义及输出实例分析

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:优化中可应用的响应包括质量、体积、质心、转动惯量、应力、应变、柔度以及柔性体的位移等。使用柔性体位移做响应时需考虑柔性体的局部边界条件。在优化迭代过程中,外循环迭代次数由ESLMAX、ESLSOPT、ESLSTOL控制。ESLSOPT可设置为0或1,其中0表示取消该功能,1表示激活该功能,默认值为1。如果ESLSTOL设定为1.0,则多体动力学分析中的所有时间步均进入优化迭代流程。该文件只在ESL优化中输出,可通过HyperView查看。

优化模型定义及输出实例分析

应用等效静态载荷技术,MotionSolve联合OptiStruct可实现多体系统中柔性体的拓扑优化、形貌优化、自由尺寸优化、尺寸优化、形状优化、自由形状优化以及材料优化。优化中可应用的响应包括质量、体积、质心转动惯量应力、应变、柔度以及柔性体的位移等。使用柔性体位移做响应时需考虑柔性体的局部边界条件。多体优化模型的定义与传统静力优化模型(如拓扑优化、形貌优化、尺寸优化等)的定义类似,响应由DRESP1、DRESP2和DRESP3卡片定义,设计变量由DESVAR、DVPREL1、DVPREL2、DVMREL1、DVMREL2、DSHAPE,DTPL、DTPG、DSIZE和DVGRID定义。约束由DCONSTR、DCONADD和DOBJREF卡片定义。约束函数中的响应可使用DESOBJ、DESSUB、DESGLB卡片选取,目标函数中的响应可使用MINMAX卡片定义。

在优化迭代过程中,外循环迭代次数由ESLMAX、ESLSOPT、ESLSTOL控制。其中ESLMAX用于设定最大外循环迭代次数,默认值为30。如果指定ESLMAX为0,将不进行优化迭代。ESLSOPT用于屏蔽优化过程中不重要的时间步。在大多数情况下,该功能能够提高优化迭代效率。ESLSOPT可设置为0或1,其中0表示取消该功能,1表示激活该功能,默认值为1。时间步屏蔽功能与算法步骤(5)中的约束屏蔽不同,尽管两种屏蔽功能概念类似。时间步屏蔽作用在步骤(2)即将进入静态载荷等效的阶段。通过进行时间步屏蔽,将为后续的结构分析以及约束屏蔽节省大量的CPU时间。ESLSOPT功能激活后,时间步数将由ESLSTOL卡片控制。该卡片取值范围为0~1.0的任意实数。数值越小,进入优化迭代的时间步越少。如果ESLSTOL设定为1.0,则多体动力学分析中的所有时间步均进入优化迭代流程。很明显,ESLSTOL越小,优化时间消耗约少,但是较小的ESLSTOL,可能导致发散的迭代结果。因而,如果由ESLSTOL保留的时间步小于10,那么多体动力学分析中最重要的10步将进入优化流程。ESLSTOL默认值为0.3。

优化求解后将获得以下结果文件。

(1).eslout:该文本文件包含了优化过程的简要描述以及有用信息(如参与优化过程的时间步及其相应的工况、参与优化的时间步数、优化结果、内循环迭代次数等)。

(2)_mbd_#.h3d:该二进制文件包含了第#次外循环的多体动力学分析结果。结果文件为H3D格式的模态结果文件(PARAM,MBDH3D,MODAL),包含位移、应力以及变形信息。该文件只在ESL优化中输出,可通过HyperView查看。(www.daowen.com)

(3)_des_#.h3d:该二进制文件包含了第#次外循环的设计变更结果。应用HyperView云图工具,可查看相应的设计变化。

(4)_mbd_#.abf:该二进制文件包含了第#次外循环中刚体动力学和模态参与因子信息,可使用HyperGraph查看。

此外,还输出.desvar、.prop、.grid、.fsthick和.oss文件。

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