417332551 发表于 2011-7-9 21:22:28

怪胎：最小化质量，结果目标函数增大

本帖最后由 417332551 于 2011-7-9 22:22 编辑

我在做一个结构的形状优化的时候，设置响应为质量 mass 和一个点的静态位移static displacement。
designobjective目标函数为最小化质量。。
有6个shape。形状变量   但是优化结果是   目标函数 质量不断没有减少，反而增大。。
贴图如下：



4次迭代

ITERATION   4
Soft convergence criterion satisfied;
the design did not change during the last iteration.

Objective Function (Minimize MASS ) =6.86276E-04   % change =         0.00
Maximum Constraint Violation %      =0.51669E+02
Volume                              =8.93629E+04   Mass   =6.86276E-04

Subcase   Compliance
       13.580642E+01

                           RETAINED RESPONSES TABLE
------------------------------------------------------------------------------------
Response TypeResponse    Subcase Grid/   DOF/   Response   Objective    Viol.
User-ID          Label   /RANDPS Element/Comp   Value      Reference/   %
                           +Frqncy MID/PID//Reg                Constraint
                                 Mode No.                        Bound   
------------------------------------------------------------------------------------
       3 MASSmass             --       --TOTL   6.863E-04 MIN
       2 DISPL disp            1    74060TXYZ 3.033E-02<2.000E-02   51.7 V----------------------------此处也很诡异

------------------------------------------------------------------------------------
                     MOST VIOLATED CONSTRAINTS TABLE
------------------------------------------------------------------------------------
Response TypeResponse    Subcase Grid/   DOF/   Response   Constraint   Viol.
User-ID          Label   /RANDPS Element/Comp   Value      Bound      %
                           +Frqncy MID/PID//Reg                        
                                 Mode No.                              
------------------------------------------------------------------------------------
       2 DISPL disp            1    74060TXYZ   3.033E-02<2.000E-02   51.7 V
------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------
Design    Design    Lower       Design      Upper   
VariableVariable   Bound      Variable   Bound   
   ID       Label
--------------------------------------------------------
       3s1-3   -1.000E+00-1.000E+00   1.000E+00
       4s2-3   -1.000E+00-1.000E+00   1.000E+00
       5s3-1   -1.000E+00-1.000E+00   1.000E+00
       6s4_1   -1.000E+00   1.000E+00   1.000E+00
       7s5_0.4   -1.000E+00-1.000E+00   1.000E+00
       8s6_0.4   -1.000E+00-1.000E+00   1.000E+00
--------------------------------------------------------


%设计变量都达到负的边界



怪异之处：【1】目标函数 不是下降而是增大。
               【2】约束的位移不超过0.02   第一次迭代的时候 位移就等于0.04


我猜测的原因是：优化时候为了降低位移，使位移满足约束条件，计算时候牺牲了目标函数，导致目标函数 在增大。静力分析时候最小位移0.0412.约束条件为位移0.02。

417332551 发表于 2011-7-9 21:29:52

本帖最后由 417332551 于 2011-7-9 22:24 编辑

第一次迭代
RETAINED RESPONSES TABLE
------------------------------------------------------------------------------------
Response TypeResponse    Subcase Grid/   DOF/   Response   Objective    Viol.
User-ID          Label   /RANDPS Element/Comp   Value      Reference/   %
                           +Frqncy MID/PID//Reg                Constraint
                                 Mode No.                        Bound   
------------------------------------------------------------------------------------
       3 MASSmass             --       --TOTL   5.325E-04 MIN
       2 DISPL disp            1    74060TXYZ   4.121E-02<2.000E-02106.0 V


怪异的地方4.121E-02<2.000E-02--------------------------这个地方明显是错误的。也就是说刚开始位移就大于约束的条件。。
------------------------------------------------------------------------------------

                     MOST VIOLATED CONSTRAINTS TABLE
------------------------------------------------------------------------------------
Response TypeResponse    Subcase Grid/   DOF/   Response   Constraint   Viol.
User-ID          Label   /RANDPS Element/Comp   Value      Bound      %
                           +Frqncy MID/PID//Reg                        
                                 Mode No.                              
------------------------------------------------------------------------------------
       2 DISPL disp            1    74060TXYZ   4.121E-02<2.000E-02106.0 V
------------------------------------------------------------------------------------


怪异之处：【1】目标函数 不是下降而是增大。
               【2】约束的位移不超过0.02   第一次迭代的时候 位移就等于0.04


我猜测的原因是：优化时候为了降低位移，使位移满足约束条件，计算时候牺牲了目标函数，导致目标函数 在增大。



我应该调整约束位移的大小还是怎么弄？？有什么好的思路和建议么？？

为什么不能减小位移的同时，减小质量????






欢迎大家自由言论，各抒己见，多多指教。

nwpuskywalker 发表于 2011-7-9 23:15:37

本帖最后由 nwpuskywalker 于 2011-7-9 23:20 编辑

这个没什么怪异的，优化中经常出现的，只要目标函数收敛了就好，从你的迭代曲线看已经收敛，你的猜想也是正确的，从数学角度分析，灵敏度分析是针对增广拉格郎日方程求解，而这个方程是由目标函数和约束条件共同构成的，为了满足约束条件，所以目标函数增大，但整体的增广方程还是下降的。另外，第一次迭代位移约束发生的现象也是有可能的，但优化算法总会把它拉回来：）

nwpuskywalker 发表于 2011-7-9 23:20:48

可以把约束条件改改试一试

417332551 发表于 2011-7-10 08:20:33

嘿嘿，谢谢。

我再试试。关于位移和质量 作为响应的约束。



晚上11点宿舍要关门。所以现在才看到您的回复。 4# nwpuskywalker

zkong 发表于 2011-7-10 09:09:36

本帖最后由 zkong 于 2011-7-10 09:10 编辑

从你的结果来看，所有设计变量都达到了边界，还不足以满足所有的约束条件(Maximum Constraint Violation % > 0). 约束条件满足前，目标函数变得更坏是完全有可能的。可以尝试增大设计变量的变化范围。

‘4.121E-02<2.000E-02’ 这样的信息确实很迷惑人，希望OptiStruct以后能改进。

zkong 发表于 2011-7-10 09:14:35

第一步位移值违反约束是正常的，优化是一个逐步迭代的过程，不一定一个迭代步就能满足约束条件。

417332551 发表于 2011-7-10 14:45:38

本帖最后由 417332551 于 2011-7-10 14:47 编辑

谢谢2位，能把我的帖子看完，并作出结论。。。。。功底深厚的人就是不一样。。。
现在发现软件这个东东。。。。。只是个工具。灵魂还是在人。
页: [1]
查看完整版本: 怪胎：最小化质量，结果目标函数增大