ANSYS optimization 例子

qianzd

楼主给我们推荐一个做结构优化的好软件吧，正打算做结构优化问题。

wbkr2003

谢谢

黑葡萄

非常感谢分享

S-Y.Chen

新优化设计软件 SmartDO

由崴昊科技开发之智能型设计自动化系统- SmartDO,是发源自航天科技的革命性产品,
以精密之数值分析运算达到自动化设计之目的,自1992年起开始研究开发,并历经密集测试,
专为以下用途而开发
* 整合CAD/CAE软件之流程,成为自动化设计系统
* 真正的智能型软件,自动学习设计趋势,产生最佳产品设计
* 工程人员可选择自行设定判断准则,加进已有之Know-How
* 突破人脑设计思考之极限与瓶颈, 开创更具价值及竞争力之产品
* 将您昂贵的CAE软件及人力投资,提升成产品设计的实用资源

非线性规划法(Nonlinear Programming, NLP)
* 自动克服因free mesh造成之噪声问题
*具备Method of Feasible Direction, Conjugate Feasible Direction Method (CFDM)及     
Recursive Feasible Direction Method (RFDM) 首创Response Smoothing Technology,自动学习不同软件及领域界面之不确定性及噪声
*具备Global Optimization能力
*适用可微分函数,可同时处理平滑或具有噪声(Noise)之函数

强力演化运算法(Robust Genetic Algorithms, RGA)
*自发式决策函数计算(Adaptive Penalty Function)
*自动设定基因字符串排列(Automatic Schema Representation)自动计算族群大小及演化世代(Automatic Population and Generation Number Calculation) 自动族群设计交换机率((Adaptive and Automatic Cross-Over Probability Calculation)
*绝对递减收敛(Absolute Descent) 可同时进行Sizing, Shaping 及Topology 最佳化
*具备Global Optimization能力
*适用排列组合最佳化问题
*适用于可微分及不可微分函数

详细内容, 请参看网站  http://smartdo.FEA-Optimization.com
并有简介手册可下载


www.FEA-Optimization.com


一些常见的差异
1.        其它软件无法以nonlinear programming解决free mesh造成之噪声问题,或是不同软件及领域界面之不确定性及噪声,甚至连有这样的问题存在都不了解.而nonlinear programming具有deterministic convergence特性,且效率较高
2.        其它软件常用组式暴力法求解,
3.        许多其它软件的optimizer,在网站上都可以抓得到
4        其它软件的nonlinear programming，不能作global optimization
5        对于同时处理sizing, shaping及topology optimization的问题, 其它软件有困难
6        我们的技术支持都是CAE专家,可直接support你的CAE问题

網站上並有許多論文及學生的project報告,定期更新, 歡迎下載
http://paper.fea-optimization.com

machengboy

卓越的结构优化软件GENESIS,由美国著名的优化专家VANDERPLAATS博士开发，具有强大的优化功能，可以实现基于静力学和动力学的优化设计。
        GENESIS是一个结构分析和优化设计完全集成的软件。结构分析以有限元分析为基础，包含静态分析、模态分析、惯性释放、频率响应分析、热传递计算、屈曲分析和随机振动分析等。
优化设计基于先进的优化算法，高效、可靠地寻找到最优设计方案。实际的优化工作由性能优异的优化求解器DOT和BIGDOT完成，这两种优化求解器也为VR&D公司所开发。优化求解过程通常只需进行大约10轮次的有限元分析就可以完成，甚至对大型复杂的问题也是如此。优化程序的使用者并不需要专门的优化理论知识。



    用户可以进行拓扑（Topology）, 形状（shape）, 尺寸（sizing）, 形貌拓扑（topography）和尺寸拓扑（topometry）等优化设计。

    GENESIS采用NASTRAN同样的输入格式。
    GENESIS的特点：
快速、可靠的有限元分析
初期设计过程中的拓扑优化（Topology and Topometry）
细节设计过程中的形状（shape）、尺寸（size）和形貌拓扑（Topography）优化
SMS特征值求解器——求解速度比传统的Lanczos法快2-5倍
最新版本的BIGDOT优化求解器可以求解超过2,000,000设计变量的问题
GENESIS提供更好的设计方案，同时可以缩短设计周期
GENESIS集成了有限元分析与拓扑、形状、尺寸、形貌、尺寸拓扑等多种优化技术于一体。
       大家可以去看看这个博客，里面有很多GENESIS优化的资料和信息！

machengboy

博客地址http://pj-tech.blog.bokee.net做得很好，里面有很多关于优化的信息和资料，大家快去看啊

S-Y.Chen

SmartDO目前有数项全球独一无二的技术,与CAE有关的直接两项为: Response Smoothing Technology及NLP with global optimization.

Response smoothing technology可以用来处理因free mesh产生的noise问题.也就是说使用SmartDO套用在你的CAE软件上，即使是使用free mesh，依然可以收敛.目前只有SmartDO可以作到

不相信吗?找任一个用free mesh的CAE参数模型, 你会发现套用最佳化软件时,不是跟本无法求得合理解feasible solution ,就是最佳化的结果,只是很小的局部变动,跟本不能算是有任何实质的变化. 这是因为free mesh所产生的noise把你的最佳化求解器困住了.这是已困扰学者们几十年的问题.所以有的最佳化软件必需用map mesh或是必需用mesh morphing.但即使使用map mesh或是必需用mesh morphing.但即使使用,还是无法完全去除CAE参数模型变化过程 之noise问题.


基于这项技术, 所以SmartDO可以用nonlinear programming的方法作到global optimization, 速度更快, 更精确.这也是其它任何软件完全无法作到的

在网站上 http://smartdo.fea-optimization.com有介绍,
在http://www.fea-optimization.com/bbs/ 底下也有最佳化之论坛.
会定期张贴论文及更多的白皮书及范例

唯一一套由国人自行开发, 历经十余年之业界实务测试.近日内,在大陆地区很快就会有代理商

S-Y.Chen

简单地说SmartDO可以

1. 得到比其它软件更佳的设计结果
2. 运算速度更快
3. 如果你以前用其它的优化方法处理CAE问题,发现优化解跟原来设计变化很小(就是优化跟本没有发生作用),或是跟本无法达到预期目标时, 通常SmartDO可以帮你解决这些问题
4.如果你以前用其它的优化方法处理CAE问题,得到的解用SmartDO再算一次,通常可以再进行二次优化,得到更好的解

关于拓朴最佳化

1.如果只是要以homogenization的方法取得拓朴趋势,而非最终确实结果, ANSYS的拓朴最佳化模块已经非常强大了,用不着买别的软件
2.如果要求得确实解, 不只是拓朴趋势, 可用SmartDO里的Robust Genetic Algorithms. 以下网址中有许多论文可下载
http://paper.FEA-Optimizaiton.com


其它
1. 我们的人员在美国航天公司及台湾的航空工业都服务好几年，非常了解ANSYS的应用及实作
2. 我们对其它CAE软件也很熟悉
3. 我们是了解许多产业的know-how,不只是操作软件

54yiwei

我想求教楼主有没有很好的做拓扑优化的软件,能否推荐一二啊

S-Y.Chen

拓朴优化有好几种.如果是一般的homogenization的方法,也就是只是算出材料分布的趋势的, 其实大半的软件都差不多,就算是ANSYS里的,也还算可以.差别其实都只是后处里,在将算得的材料分布结果具体化时, 是否方便.

如果了解它的原理,其时没有那么难,如果你有有限元的分析程序代码,套上SmartDO很容易就可把它变成拓朴优化的程序.这是我们所谓”定性”的拓朴优化,也就是你得到的结果是一个趋势,是参考性的,并不是最后的结果. 最后的结果必需要再经第二次的优化算得.

如果你想作”定量”的拓朴优化,也就是算出来的结果就是最终的,这个议题目前还算困难,不过SmartDO可以用特殊的方法作到(像是本篇的例题). 我不知道是否有其它软件可以作到,我想应该很少

SmartDO介绍请看网站  http://www.fea-optimization.com/optm/index_c.htm

sl3913

好例子！就是太费机时。

S-Y.Chen

6个变量,用64次运算求得这样的最佳解, 这个应该很少有软件能达得到吧

剑道鉴君

复制下来了，得好好研究研究！我们的程序可以做大型工程优化，而且效果也很好，只是需要从fortran调用ANSYS，有兴趣的加我的QQ27895534

永恒曙光

谢谢你的例子!

ETsy

ANSYS学习与研究群（114059261），欢迎加入，欢迎讨论！

kevin210099

這麼棒的好資料,真是感謝大大了!

fangxinggewu

版主，你好，你在帖子中提到ansys無法作非線性度高的优化，我现在做的一个课题在用ansys优化时，需要用到非线性求解的部分，也就是因为添加了这部分的内容，程序求解时老出现 ansys could no complete this op 的错误，实在很费解，不知道版主有没有碰到过这个问题，忘版主不吝赐教，先谢过了。