ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)(含幾個(gè)實(shí)例)

1、* *ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)1. 認(rèn)識(shí)ANSYS優(yōu)化模塊1.1 什么時(shí)候我需要它的幫忙 ？什么是ANSYS優(yōu)化？我想說明一個(gè)例子要比我在這里對(duì)你絮叨半天容易理解的多。注意過普通的水杯嗎？底面圓圓的，上面加蓋的哪一種。仔細(xì)觀察一下，你會(huì)發(fā)現(xiàn)比較老式的此類水杯有一個(gè)共同特點(diǎn)：底面直徑=水杯高度。圖1水杯的簡化模型為什么是這樣呢？因?yàn)橹挥袧M足這個(gè)條件，才能在原料耗費(fèi)最少的情況下使杯子的容積最大。在材料一定的情況下，如果水杯的底面積大，其高度必然就要小；如果高度變大了，底面積又大不了，如何調(diào)和這兩者之間的矛盾？其實(shí)這恰恰就反應(yīng)了一個(gè)完整的優(yōu)化過程。在這里，一個(gè)水杯的材料是一定的，所要優(yōu)化的變量就是杯子底面

2、的半徑r和杯子的高度h,在ANSYS的優(yōu)化模塊里面把這些需要優(yōu)化的變量叫做設(shè)計(jì)變量（ DV）;優(yōu)化的目 標(biāo)是要使整個(gè)水杯的容積最大，這個(gè)目標(biāo)在 ANSYS的優(yōu)化過程里叫目標(biāo)函數(shù)（ OBJ）;再者，對(duì)設(shè)計(jì)變量的優(yōu)化有一定的限制條件，比如說整個(gè)杯子的材料不變，這些限制條件在ANSYS的優(yōu)化模塊中用狀態(tài)變量（SV）來控制。下面我們就來看看ANSYS中怎么通過設(shè)定DV、SV、OBJ,利用優(yōu)化模塊求解以上問題。首先參數(shù)化的建立一個(gè)分析文件（假設(shè)叫volu.inp ）,水杯初始半徑為 R= 1,高度為H = 1 （DV）,由于水杯材料直接喝水杯的表面積有關(guān)系，這里假設(shè)水杯表面積不能大于100 ,這樣就有

3、S=2 ttRH + 2 TtR2<100 （SV）,水杯的容積為 V=tiR2H （OBJ）。File:volu.inp （用參數(shù)直接定義也可或者在命令欄內(nèi)直接寫）R=1H=1S=2*3.14*R*H+2*3.14*R*RV=10000/(3.14*R*R*H)然后再建一個(gè)優(yōu)化分析文件(假設(shè)叫optvolu.inp )，設(shè)定優(yōu)化變量，并求解。/clear,nostart/input,volu,inp /opt opanl,volu,inp opvar,R,dv,1,10,1e-2 opvar,H,dv,1,10,1e-2 opvar,S,sv,100,1e-2 opvar,V,obj,

4、1e-2 opkeep,on optype,subp opsave,optvolu,opt0 opexec最后，打開 Ansys6.1 ,在命令輸入框中鍵入“/input,optvolu,inp : 整個(gè)優(yōu)化過程 就開始了。圖2 ANSYS優(yōu)化過程圖幾秒鐘的優(yōu)化過程結(jié)束后，讓我們來看一下優(yōu)化的結(jié)果：/optoptlist,all圖3優(yōu)化結(jié)果1上圖中左右?guī)?的SET 22是最優(yōu)解，由此可以看出，要想在表面積一定的情況下使水杯容積最大，的確有這樣一個(gè)規(guī)律H=D=2*R 。有興趣的同志可以用求極值的方法演算一下，一定會(huì)得到相同的答案。ANSYS的優(yōu)化模塊是用來求解工程分析中的優(yōu)化例子的，但上面一個(gè)例

5、子說明即使這樣于工程毫無關(guān)系純數(shù)學(xué)極值問題，也能夠輕松求解。不過在細(xì)節(jié)處會(huì)有一些技巧，后面再仔細(xì)分析。（其實(shí)用ANSYS的優(yōu)化模塊完全能解決數(shù)學(xué)上比較負(fù)責(zé)的極值問題，不過現(xiàn)在 有了 Matlab、Mathematica ,大概也沒有人愿意來用ANSYS獻(xiàn)丑了）。1.2 ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)前面寫了一個(gè)例子，來說明ANSYS的基本優(yōu)化過程。在這一節(jié)中，我們結(jié)合這個(gè)例子來說明一下優(yōu)化模塊中的一些概念。1.2.1 優(yōu)化模塊中的三大變量：設(shè)計(jì)變量（DV）：即自變量。例子中的opvar,R,dv,1,10,1e-2就是用來定義一個(gè)設(shè)計(jì)變量R,其上限為10,下限為1,公差為10-2 （公差和優(yōu)化過程的收

6、斂有關(guān)）。 ANSYS優(yōu) 化模塊中允許定義不超過60個(gè)設(shè)計(jì)變量。狀態(tài)變量（SV）:用來體現(xiàn)優(yōu)化的邊界條件，是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)。例子里面 opvar,S,sv,100,1e-2就是定義了一個(gè)狀態(tài)變量S,它的上限為100 ,無下限，公差為10-2。從文件volu.inp 中可以看到，S=2*3.14*R*H+2*3.14*R*R。可見，定義這樣一個(gè)狀態(tài)變量, 即是限制水杯的表面積（可以認(rèn)為表示材料的多少）不大于 100。在ANSYS優(yōu)化模塊中用 戶可以定義不超過100個(gè)狀態(tài)變量。目標(biāo)函數(shù)（OBJ）:最終的優(yōu)化目的。它必須是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，而且只能求其最小值?？吹絭olu.inp 里面目標(biāo)函數(shù)的定義了

7、吧V=10000/（3.14*R*R*H）,為了把求最大體積轉(zhuǎn)化為求最小值，只好對(duì)它求倒數(shù)了； 如果知道目標(biāo)函數(shù)的上限，還可以用一個(gè)大數(shù)減目標(biāo)函數(shù) 的方法來轉(zhuǎn)換。例子中 opvar,V,obj,1e-2就是定義了一個(gè)目標(biāo)函數(shù) V,它的公差是10-2。1.2.2 ANSYS 優(yōu)化模塊中的兩種求解模式ANSYS優(yōu)化模塊的求解有兩種運(yùn)行模式，一種是在GUI方式下運(yùn)行，即已經(jīng)打開ANSYS的分析界面后進(jìn)行分析；另一種是Batch模式，無需打開 ANSYS分析界面，后臺(tái)運(yùn)行求解。前面例子的運(yùn)行過程其實(shí)就是一個(gè)典型的GUI方式體現(xiàn)，它涉及到兩個(gè)重要的文件：一個(gè)就是類似volu.inp的ANSYS分析文件，

8、如果是一個(gè)工程問題，該文件中應(yīng)該有參數(shù) 定義、參數(shù)建模、求解、結(jié)果提取、目標(biāo)函數(shù)賦值的一個(gè)全過程（由于優(yōu)化求解是一個(gè)不斷 跌代的過程，ANSYS分析文件其實(shí)是包涵了一個(gè)完整的循環(huán)）。另一個(gè)文件是類似 optvolu.inp的優(yōu)化控制文件，基本語句就那么幾條，無非是定義三大變量、優(yōu)化方式、優(yōu)化控制等幾條，用戶拿過去稍稍替換下就可以用在不同的問題上。（注：細(xì)心的讀者可能會(huì)提問，既然ANSYS分析文件包涵了一個(gè)完整的循環(huán)，但是整個(gè)優(yōu)化過程中是要求設(shè)計(jì)變量 不斷改變的，每次循環(huán)都有一個(gè)參數(shù)重定義的過程，不會(huì)使設(shè)計(jì)變量恢復(fù)初始值嗎？這一點(diǎn)勿用擔(dān)心，正是由于有了另一個(gè)優(yōu)化控制文件，優(yōu)化過程只在第一次進(jìn)行完

9、全的參數(shù)定義工作，在后續(xù)循環(huán)中，優(yōu)化控制文件中聲明的設(shè)計(jì)變量定義將被忽略）。有了這樣兩個(gè)文件， 簡單的在命令窗口把優(yōu)化控制文件輸入進(jìn)去（其中的opanl命令會(huì)自動(dòng)調(diào)用指定的 ANSYS分析文件），就可以完成整個(gè)優(yōu)化過程。以上說明的是完全使用命令流的GUI方式，至于如何在菜單中進(jìn)行優(yōu)化過程的定制，竊以為沒有命令流方式快捷，這里就不再贅述了。另一種方式是后臺(tái)運(yùn)行的Batch方式，它只需要一個(gè)輸入命令流文件（ batch文件）。該文件可以簡單的把GUI方式下ANSYS分析文件和優(yōu)化控制文件合并得到。不過有幾個(gè)注意點(diǎn)：1、需要把optanl語句去掉，因?yàn)樵?batch文件中，不需要提供 ANSYS分析

10、文件名 字，系統(tǒng)默認(rèn)batch文件中/opt語句以前的所有部分為ANSYS分析文件內(nèi)容。2、以前為防止在 GUI方式下的重新定義錯(cuò)誤而引入的一些語句，如 /cle,nostart 需要 去除。上述例子經(jīng)過合并、處理，就可以得到 Batch方式下需要的batch文件batch.inpFile:batch.inpR=1H=1S=2*3.14*R*H+2*3.14*R*RV=10000/（3.14*R*R*H） /optopvar,R,dv,1,10,1e-2opvar,H,dv,1,10,1e-2opvar,S,sv,100,1e-2opvar,V,obj,1e-2opkeep,onoptype,

11、subp opsave,optvolu,opt0opexec假定batch.inp 在目錄bvolu 下，在cmd命令行方式下，進(jìn)入bvolu目錄，執(zhí)行命令: ansys61 -b -j bvolu -p ane3flds -i batch.inp-o output.txt命令中-b參數(shù)指定用batch模式求解；- j bvolu參數(shù)指定該求解默認(rèn)工作名字為bvolu (不指定就,默認(rèn)為file)- p ane3flds參數(shù)指定使用 ANSYS/Multiphysics/LS-DYNA求解器- i batch.inp參數(shù)指定輸入 batch文件為batch.inp-o output.txt參數(shù)

12、指定把輸出導(dǎo)向到output.txt 中，便于查看過程糾錯(cuò)運(yùn)行結(jié)束后，可以從 output.txt文件中看到最有解是多少：文件output.txt 中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)：SOLUTION HAS CONVERGED TO POSSIBLE OPTIMUM(BASED ON DV TOLERANCES BETWEEN FINAL TWO DESIGNS)FINAL VARIABLES ARESET 22(FEASIBLE)S(SV)99.997R(DV)2.2851H(DV)4.6830V(OBJ)130.23其結(jié)果與用GUI方式求解完全一樣，生成的 bvolu.opt文件中也有最優(yōu)解的信息，同 時(shí)還

13、能看到求解整個(gè)參數(shù)迭代求解過程。1.2.3 ANSYS 的優(yōu)化方法和收斂準(zhǔn)則例子中優(yōu)化控制文件里面的優(yōu)化命令， 還有opkeep,on （用來要求保留最優(yōu)解的 DB）, opexec （執(zhí)行優(yōu)化），剩下重要的命令就只有 optype 了，這個(gè)命令指定 ANSYS優(yōu)化中 使用的優(yōu)化方法。優(yōu)化方法發(fā)展到今天可說是形形色色，比較完善了。ANSYS的優(yōu)化模塊中只支持兩種優(yōu)化方法，不能不說是一大遺憾。但 ANSYS的這兩種優(yōu)化方法對(duì)絕大多數(shù)的工程問題已經(jīng) 足夠，更何況ANSYS還留下了用戶話優(yōu)化接口，方便用戶寫出適合于自己問題的優(yōu)化方法 來使用。看看例子中的命令" optype,subp :這

14、里指定的是第一種通用的函數(shù)逼進(jìn)優(yōu)化方法。 改種方法的本質(zhì)是采用最小二乘逼進(jìn)，求取一個(gè)函數(shù)面來擬和解空間，然后再對(duì)該函數(shù)面求極值。無疑這是一種普適的優(yōu)化方法，不容易陷入局部極值點(diǎn)，但優(yōu)化精度一般不是很高， 因此多用來做粗優(yōu)化的手段。另外一種是針對(duì)第一種優(yōu)化方法缺點(diǎn)的改進(jìn)方法，叫做梯度尋優(yōu)。如果說第一種方法是C0階、大范圍普適的粗優(yōu)化方法；第二種方法就是C1階、局部尋優(yōu)的精優(yōu)化方法。一般來說，一個(gè)比較負(fù)責(zé)的問題都需要同時(shí)采用兩種優(yōu)化方法，先用函數(shù)逼進(jìn)的第一類方法初步求得最優(yōu)解基本位置，然后再采用梯度尋優(yōu)的對(duì)最優(yōu)解的位置進(jìn)行更精確的確定。（注：但用第二類梯度尋優(yōu)進(jìn)行優(yōu)化，不僅時(shí)間消耗長，還可能陷入局

15、部最小點(diǎn)，因此通常的問題都 建議使用0階函數(shù)逼進(jìn)優(yōu)化subp ）前面討論了 ANSYS的兩種優(yōu)化方法，但光了解優(yōu)化進(jìn)行的方式是不夠的。ANSYS進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，都是一個(gè)不斷迭代的過程。有時(shí)候，了解優(yōu)化過程什么時(shí)候結(jié)束比了解優(yōu)化過程本身更加重要。下面我們就來談?wù)剾Q定優(yōu)化過程什么時(shí)候結(jié)束的條件：優(yōu)化準(zhǔn)則。假設(shè)Fj、Xj和Fj-i、Xj-i分別為目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計(jì)變量第j次迭代和第j-1次迭代的結(jié)果（Xj或者為矢量），F(xiàn)b和Xb分別是當(dāng)前的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)和其相應(yīng)的設(shè)計(jì)變量值。如果滿足為目標(biāo)函數(shù)的公差， 那么認(rèn)為迭代收斂， 于是迭代停止。假設(shè) 或者，那么也認(rèn)為設(shè)計(jì)變量的搜索已經(jīng)趨于收斂，于是迭代停止。當(dāng)然，為

16、了防止優(yōu)化過程在某些問題中不收斂，ANSYS還提供了循環(huán)數(shù)量控制。比如說，如果你使用的是 0階函數(shù)逼進(jìn)優(yōu)化，你可以用 opsubp命令設(shè)定最多循環(huán)多少次退出，已經(jīng)當(dāng)不可行解連續(xù)出現(xiàn)多少次就認(rèn)為優(yōu)化過程發(fā)散，強(qiáng)行退出等。（注：在 0階函數(shù)逼進(jìn)優(yōu)化中，默認(rèn)的最大循環(huán)次數(shù)為30;默認(rèn)當(dāng)連續(xù)出現(xiàn) 7次不可行解，就認(rèn)為優(yōu)化過程發(fā)散）在上面的描述中，可能只有公差和不可行解這兩個(gè)概念在 ANSYS中的意義我們不甚了解了?？尚薪馀c不可行解的定義將在下一小節(jié)中詳細(xì)定義，這里說明一下公差。從例子里面可以看出，我對(duì)設(shè)計(jì)變量、狀態(tài)變量、目標(biāo)函數(shù)都給出了公差限制。從上面一段的的分析可以得知，設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)的公差可以

17、控制優(yōu)化過程的收斂性。其實(shí)設(shè)計(jì)變量也一樣，如果前后兩次設(shè)計(jì)變量之間的誤差小于設(shè)計(jì)變量的公差時(shí)，優(yōu)化過程也會(huì)自動(dòng)停止， 不過對(duì)它的限制主要是來控制可行性（下一節(jié)介紹可行性），三大變量的公差都有一個(gè)默認(rèn)值：對(duì)于設(shè)計(jì)變量，默認(rèn)公差就是0.01 X （上限-下限），如果只有上限，默認(rèn)公差為0.01 X上限絕對(duì)值。（設(shè)計(jì)變量定義時(shí)必須指定上限）。對(duì)于目標(biāo)函數(shù)，由于定義時(shí)不指定上下限，默認(rèn)公差為0.01 X當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值。對(duì)于狀態(tài)變量，如果指定了上下限，默認(rèn)公差為0.01 X （上限-下限），如果只有上限或者下限，默認(rèn)公差為 0.01 X上限或者下限的絕對(duì)值。上述默認(rèn)公差的定義都能在ANSYS的隨機(jī)幫助中

18、查到，這里為什么如此冗余的詳細(xì)介紹它呢？因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下你不能得到最優(yōu)解都是這個(gè)東西在作怪。為什么例子中要每個(gè)變量都詳細(xì)定義公差呢？我們可以把這些公差都去掉，看看是什么結(jié) 果:圖4優(yōu)化結(jié)果2由此可見，不帶任何公差的最優(yōu)化分析得不到我們所要求的最有解（151.62顯然比帶公差后得到的結(jié)果130.23要大許多），而且優(yōu)化過程才做了 6步就停止了，查看下ANSYS 的輸出窗口，顯示： >>>>>> SOLUTION HAS CONVERGED TO POSSIBLE OPTIMUM <<<<<<（BASED ON OBJ TOL

19、ERANCE BETWEEN BEST AND FINAL DESIGNS）可見是因?yàn)閷?dǎo)致循環(huán)提前結(jié)束。（注：細(xì)觀上圖，F(xiàn)j=157.20 , Fb=151.62，默認(rèn)公差似乎此處應(yīng)該是1.5720，似乎還沒有滿足這個(gè)收斂準(zhǔn)則，為什么 ANSYS卻認(rèn)為滿足了，這里 就不得而知，可能 ANSYS內(nèi)部對(duì)默認(rèn)公差里面的當(dāng)前值另有解釋；如果你強(qiáng)行規(guī)定目標(biāo)函數(shù)公差為1 ,可以看到循環(huán)多進(jìn)行一步后也會(huì)提前結(jié)束，不過這時(shí)候當(dāng)前解151.65和最優(yōu)解151.62倒的確相差小于公差 1 了）。此時(shí)，大家一定可以理解例子中為什么要對(duì)公差的 限制如此嚴(yán)謹(jǐn)了（ 0.01 ）。因?yàn)槌绦虻娜?，迭代都有隨機(jī)性，只有這樣，

20、才能保證程序不 會(huì)因?yàn)樯鲜龉钐蟮木壒首詣?dòng)停止而得不到最優(yōu)解。有興趣的同學(xué)還可以改變一下其他參數(shù)的公差大小，甚至用opsubp命令改變默認(rèn)循環(huán)的次數(shù)等，這些實(shí)驗(yàn)將會(huì)更加加深你對(duì)優(yōu)化過程、收斂準(zhǔn)則的理解，便于提高你都負(fù)責(zé)優(yōu)化問題的駕馭能力。/clear拓?fù)鋬?yōu)化實(shí)例/TITLE, A 2-D,multiple compliance minimization problem subjected to volumeconstraint/PREP7BLC4,0,0,3,1! Create solid model (3 x 1 rectangle)ET,1,82! Use 2-D solids. Typ

21、e 1 is optimizedET,2,82! Type 2 is not optimized.MP,EX,1,118E9! Linear isotropic, materialMP,NUXY,1,0.3ESIZE,0.05! Use a relatively fine mesh densityTYPE,1AMESH,ALL! Free, rectangular-element meshingNSEL,S,LOC,X,0,0.4! Select region not to be optimizedESLNTYPE,2EMODIF,ALL! Define type 2 elementsALLS

22、ELNSEL,S,LOC,X,0D,ALL,ALL,0! Fixed at X = 0NSEL,S,LOC,X,3D,ALL,ALL,0! Fixed at X = 3FORCE = 1000NSEL,S,LOC,X,1NSEL,R,LOC,Y,1F,ALL,FY,FORCEALLSELLSWRITE,1FDEL,ALLNSEL,S,LOC,X,2NSEL,R,LOC,Y,0F,ALL,FY,-FORCEALLSELLSWRITE,2FDEL,ALLValue for applied loadDefine first load caseWrite first load caseDefine s

23、econd load caseWrite second load caseTOCOMP ,MCOMP ,MULTIPLE,2 ! Define multiple compliance function! "MCOMP" for topological optimizationTOVAR,MCOMP ,OBJ! Define "MCOMP" as topological objectiveTOVAR,VOLUME,CON,50! Define "VOLUME" as topological constraint;50percentvol

24、ume reductionTOTYPE,OC! Specify solution approachTODEF! Initialize topological opt./SHOW,topo,grphPut graphics in a file (remove if interactive)/DSCALE,OFFPerform no more than 12 iterations/CONTOUR,2TOLOOP,12,1FINISHTOGRAPH,OBJ! Graph final objective (compliance) historyTOGRAPH,CON! Graph final cons

25、traint (volume) historyTOPRINT,OBJ! Print final objective (compliance) historyTOPRINT,CON! Print final constraint (volume) history*GET,TITER,TOPO,ITER ! Get iteration counter*GET,OCMP ,TOPO,TITER-1,TOHO ! Get final compliance value第3例復(fù)雜形狀實(shí)體的創(chuàng)建實(shí)例一螺栓本例提示在使用ANSYS軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，建立實(shí)體模型是最復(fù)雜最難以掌握的一個(gè)過程。因此，有必要熟練掌

26、握實(shí)體模型的創(chuàng)建。本例使用ANSYS軟件提供的各種建AIMur JMH模工具，對(duì)復(fù)雜形狀實(shí)體的創(chuàng)建進(jìn)行了練習(xí)。1立3 E/PREP7CSYS,1K,1,0.008,0,-0.002K,2,0.008,90,-0.0015K,3,0.008,180,-0.001(4,0.008,270,-0.0005K,5,0.008,0,0/VIEW,1,1,1,1L,1,2L,2,3L,3,4L,4,5LGEN,7,ALL,0.002NUMMRG,KP,LOWLCOMB,ALLK,80Q008+0.0015/4,90,0.012+0.002/4K,81Q008+2*0.0015/4,180,0.012+2*

27、0.002/4K,82Q008+3*0.0015/4,270,0.012+3*0.002/4 (83,0.008+4*0.0015/4,0,0.012+4*0.002/4L,35,80L,80,81L,81,82L,82,83CSYS,0K,90,0.008,0,-0.00025K,91,0.006918,0,-0.002K,92,0.006918,0,0/PNUM,KP,1/PNUM,LINE,1GPLOTLSTR,1,90LSTR,91,92LANG,7,90,60,0LANG,7,1,120,0AL,6,9,10,11VDRAG,1,123,4,5/PNUM,KP,0/PNUM,LINE

28、,0/PNUM,AREA,1/PNUM,VOLU,1CYLIND,0.0079,0,0.04,0,360VSEL,U,6CM,VVV2,VOLUALLSVSBV,6,VVV2/REPLOTK,93,0.0065,0,0K,94,0.0095,0,0.003K,95,0,0,0K,96,0,0,0.03LSTR,93,94AROTAT,6,95,96,360ASEL,S,1,4,1VSBA,7,ALLASEL,ALLVDELE,1,1RPRISM,0.04,0.05,6,0.0131CONEQ03477,0.00549,0.03Q055,0,360VINV,1,3/REPLOTVPLOTFINI

29、SH第26例優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例一梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)本例提示介紹了優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)理論和應(yīng)用，講述了將設(shè)計(jì)問題的物理模型轉(zhuǎn)化為 數(shù)學(xué)模型一選取設(shè)計(jì)變量、寫出目標(biāo)函數(shù)、給出約束條件的方法。1 .優(yōu)化分析文件!File : EXAMPLE26.LGWH=0.06B=0.06L=1/PREP7ET,1, BEAM3R,1,B*H,B*H*H*H/12,HMP,EX,1,2E11MP,NUXY,1,0.3K,1,0,0,0K,2,L,0,0LSTR,1,2LESIZE,1,50LMESH,1FINISH/SOLUDK,1,UXDK,1,UYDK,2,UXDK,2,UYSFBEAM,ALL,1,PRES,5000SOL

30、VESAVEFINISH/POST1ETABLE,E_VOL,VOLUSSUM*GET,V_TOT,SSUM,ITEM,E_VOLNSORT,U,Y*GET,UY_MIN,SORT,MINUY_MAX=ABS(UY_MIN)FINISH2 .優(yōu)化控制文件!File : EXAMPLE26_OPT.TXT/FILNAME, EXAMPLE26/OPTOPCLRFINISH/CLEAR/INPUT, EXAMPLE26,LGW/OPTOPANL, EXAMPLE26,LGWOPVAR,B,DV,0.05,0.1,0.001OPVAR,H,DV,0.05,0.1,0.001OPVAR,UY_MAX,

31、SV,0,2E-4,1E-5OPVAR,V_TOT,OBJ,1E-5OPSAVE, EXAMPLE26,OPTOPTYPE, FIRSTOPFRST,30OPEXECOPLIST,ALLFINISH3 .求解方法先分另1J以文件名 EXAMPLE26.LGW 、 EXAMPLE26_OPT.TXT 將優(yōu)化分析文件和優(yōu)化控制文件存儲(chǔ)在ANSYS的工作文件夾里，再在 ANSYS的輸入窗口輸入 / INPUT,EXAMPLE26_OPT,TXT ,回車，開始求解。* *第27例優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)本例提示介紹了一個(gè)更復(fù)雜、更接近于實(shí)際的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例。當(dāng)F肝忙與M點(diǎn)的軌跡與目標(biāo)位置臣曲

32、線的對(duì)比國兄1 .優(yōu)化分析文件!File : EXAMPLE27.LGWPI=3.1415926A=2B=8C=7.5D=9.5AX=1AY=4BATA_OPT=PI/16GAMA=PI/3!建立有限元模型/PREP7BATA=BATA_OPT-PI/2OMGA1=0.5T=60/OMGA1ET,1,COMBIN7ET,2,BEAM4MP,EX,1,2E11MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,1E-14R,1,1E9,1E3,1E3,0R,2,4E-4,1.3333E-8,1.3333E-8,0.02,0.02COS_SETA1=(A+B)*(A+B)+D*D-C*C)/2/(A+B

33、)/D*IF,COS_SETA1,GE,-1,AND,COS_SETA1,LE,1,THENSETA1=ACOS(COS_SETA1)*ELSESETA1=0*ENDIFBX=AX+A*COS(SETA1+BATA)BY=AY+A*SIN(SETA1+BATA)CX=BX+B*COS(SETA1+BATA)CY=BY+B*SIN(SETA1+BATA)DX=AX+D*COS(BATA)DY=AY+D*SIN(BATA)KX=BX+K*COS(BATA+SETA1+GAMA)KY=BY+K*SIN(BATA+SETA1+GAMA)N,1,AX,AYN,2,BX,BYN,3,BX,BYN,4,CX

34、,CYN,5,CX,CYN,6,DX,DYN,7,BX,BY,-1N,8,CX,CY,-1N,9,KX,KYTYPE,1REAL,1E,2,3,7E,4,5,8TYPE,2REAL,2E,1,2E,3,4E,5,6E,3,9E,4,9FINISH!求解/SOLUANTYPE,TRANSNLGEOM,ONDELTIM,T/100KBC,0TIME,TOUTRES,BASIC,ALLAUTOTS,ONCNVTOL,F,1,0.1CNVTOL,M,1,0.1D,ALL,UZD,ALL,ROTXD,ALL,ROTYD,1,ROTZ,2*PI-0.001D,1,UXD,1,UYD,6,UXD,6,UYS

35、OLVESAVEFINISH!提取數(shù)據(jù)/POST26*DIM,X_OBJ,ARRAY,10*DIM,Y_OBJ,ARRAY,10X_OBJ(1)=9.5Y_OBJ(1)=8.26X_OBJ(2)=9Y_OBJ(2)=8.87X_OBJ(3)=7.97Y_OBJ(3)=9.51X_OBJ(4)=5.65Y_OBJ(4)=9.94X_OBJ(5)=4.36Y_OBJ(5)=9.7X_OBJ(6)=3.24Y_OBJ(6)=9X_OBJ=3.26Y_OBJ=8.36X_OBJ(8)=4.79Y_OBJ(8)=8.11X_OBJ(9)=6.58Y_OBJ(9)=8X_OBJ(10)=9.12Y_OBJ

36、(10)=7.89X_OBJ_MIN=3.24X_OBJ_MAX=9.5NSOL,2,9,UXNSOL,3,9,UY*DIM,X9,ARRAY,100*DIM,Y9,ARRAY,100VGET,X9,2VGET,Y9,3*DO,I,1,100X9(I)=KX+X9(I)Y9(I)=KY+Y9(I)*ENDDOG2=B+C-A-DG3=C+D-A-BG4=B+D-A-CCOS_GAMA1=(B*B+C*C-(D-A)*(D-A)/2/B/CCOS_GAMA2=(B*B+C*C-(D+A)*(D+A)/2/B/C*IF,COS_GAMA1,GE,-1,AND,COS_GAMA1,LE,1,THENG5=ACOS(COS_GAMA1)-30*PI/180*E