有關(guān)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計完整過程

1、有關(guān)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計完整過程由于做項目，我在仿真論壇上搜索過N次，只是查到說多目標(biāo)要用加權(quán)和方法。但是沒有具體步驟，經(jīng)過一些時間郁悶，看了幾天的help，終于搞出來了。我的經(jīng)驗如下，不一定正確（我個人感覺是正確的），我用的是9.0版。我只是把我發(fā)現(xiàn)在問題，解決問題的過程說出來，可能語句不太通順。1.我們用optistruct時只能有一個 objective.如下圖：我只用過min,其他三個我沒有用過。特別是后兩個，誰用過說一下2我們可以設(shè)置多個response可以把很多response用dconstraint約束，但是只能有一個 objective。有時我們需要同時滿足某幾個response的最

2、小值或是最大值。但是deconstraint只能設(shè)置response的上限或是下，不能設(shè)置為min或是max。（聽說可以將上限和下限設(shè)置成相近的值可以使約束近似定為某一確定的值）。frf straincompliance indexM forcebeadfracfunctionweighted compweighted freqmassinertiastatic stressstatic forcemassfraccampliancestatic strainfrf displacementvolumestatic displacsmsntcomposite stressfrf velocit

3、yvolumefracfrequencycomposite strainfrf accele rati oncogbucklihgcom pas its failurefrf stress3多目標(biāo)其實在help里有說明，如下。DRESP2 -Desig n Resp onse via equati ons for desig n optimizati onDescripti onWhen a desired response is not directly available from OptiStruct, it may be calculated using DRESP2. This re

4、sp onse can be a fun cti onal comb in ati on of any set of resp on ses that are the result of a design analysis iteration. These responses can be used as a design objective or as desig n con strai nts. The DRESP2 card ide ntifies the equati on to use for the resp onse relati on ship and the in put v

5、alues to evaluate the resp onse function.我看過一些論文，現(xiàn)在還沒有什么新的理論可以實現(xiàn)多目標(biāo)（可能我沒有發(fā)現(xiàn)），現(xiàn)在對多目標(biāo)的處理情況是response用函數(shù)關(guān)聯(lián)起來，將不同的response設(shè)置為函數(shù)的變量，把多目標(biāo)處理成為一個單目標(biāo)。方程形式如下：f=w1*respo nse1+w2*respo nse2W1,w2為權(quán)值。Optistruct中就是如此處理的,首先在dequation中設(shè)置方程，如下圖：:竝庇岳4亦I x占血站；捋從 刖it equation'P掄輪創(chuàng)ComP dequation =匚:怕8L怕 叩 date : revie

6、w j clear Ipage: 1佗lurr |（希望哪位高人能把編我對設(shè)置方程還有些地方?jīng)]有弄明白，我只是舉個簡單的例子。輯方程的詳細過程，及要注意的地方，單獨發(fā)個帖子，特別是復(fù)雜的方程的編寫過程。）4.寫方程。我以單工況情況下最小化complianee和最大化一階固有頻率為例子，（這個最簡單，多工況的情況，和這個差不多）寫方程時，我們不能簡單的將方程寫成f=w1*response1+w2*response2形式，因為w1*response1的值和w2*response2值可能會相差太大，并且兩者的值很可能不是同時變 大或是同時變小。所以我們要對兩個respo nse作一定的數(shù)學(xué)處理。（至

7、于為什么要這樣, 大家可以想明白）。數(shù)學(xué)處理的方法很簡單，我主要是通過看這篇論文想到的：汽車車架結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓撲優(yōu)化方法研究范文杰，范子杰，蘇瑞意（強烈推薦）Multiobjective optimal topology desig n of structures T.-Y. Chen, S.-C. WuUni ?ed topology desig n of static and vibrat ing structures using multiobjective optimizati on Seungjae Min, Shinji Nishiwaki, Noboru Kikuchimmin F

8、 （）二w2二 Wk心（1）CC2（i）2ECk一 Ck- - max min至于為什么這樣處理，都至少是本科生了，這個我想不需要說明（數(shù)學(xué)處理的方法肯定 不只這一種，這個比較簡單，也好理解，誰要是有其他的處理方法，大家討論一下）這里只討論一個工況情況下，k=1， wk =1，方程1里面的參數(shù)自己看論文去。G （0是我們設(shè)置的參數(shù)，為柔度，Gmax怎么得到：以原模型做分析，原模型的柔度應(yīng)該是最小的，因為我們要減小模型的柔度，提高剛度。它的值可以在out文件中取得。C1min怎么得到：將增加了設(shè)計區(qū)域的模型進行拓撲優(yōu)化，objective設(shè)為complianee最小,經(jīng)過優(yōu)化可以得到最小的 co

9、mplianee值，out文件中可以取得。上（'）為我們設(shè)置的變量，一階固有頻率。上max怎么得到：將增加了設(shè)計區(qū)域的模型進行拓撲優(yōu)化，objective設(shè)為frequency最大,out文件中可以得到優(yōu)化后最大值。上min怎么得到：將原模型進行分析，得出的值為最小值，因為我們要得到比這個大的值W為權(quán)值，0至1之間，我們可以設(shè)置不同的權(quán)值，得出不同的結(jié)果，然后作出比較 寫方程：石金（巧，乃”r兀）我是用Square F?oot of Sum of Squares, j工孟;這在help里面有，大家自己看。X1-10123-x2f(x1,x2)=rss(0.3*(),0.7*()100-

10、10123-60,XrJ = (some mathematical expression referencing all of the variables 尙融.Subsequent equations may reference the resultant variables of the previoi fi(x1 hx2, . .xn) = (some mathematical expression referencing all of thevariables 鋼肉，xn)b = (some mathematical expression referencing f)fn 二（some

11、 mathematical expression referencing f鼠匕 J）;注意左邊必需有變量的列表，我當(dāng)時就搞了好久才試出來。我對編寫方程不熟，看了好 久也沒有完全搞懂，很希望有位高手出來說說。5.將方程中的變量和要優(yōu)化的respo nse聯(lián)系起來。（1） 首先要定義要用到的response,本例中是 complianee最小，和 frequency最大。（2） 然后定義一個類型為funetion的responsa：li（ U 17 XjAuio ”屁見翩旳匚卿越龜5耐聽駕（3）在dequation中選已經(jīng)定義的方程。其他有關(guān)no regio nd之類的設(shè)置我不懂，大家討論。(4

12、)點擊 edit.REG 1 ON廠 DESIGN_VA1R1ABLE Sreject 1I- TABLE_ENTR1ESdefauill 1I-RESPONSESF RESPONSES.B YL.LOADSTE PI-NODESr DVFRE LGE NE RICo.bort Jll1 return |這里面是關(guān)鍵了，我只會用response和response_by_loadstep,其他是什么意思我也不懂，（很想知道），我只是碰巧試出來的。Respo nse有兩種，這兩種只能存在一個（也不知道為什么），選擇一個后，另一個沒有了。選第三個是沒有l(wèi)oadstep的，第四個是有l(wèi)oadstep的

13、，這就要看定義 objective時是 否要loadstep，比如我們在 objective中定義frequency最大時，要選loadstep，在objective 中定義complianee最小是也要選loadstep。這要看設(shè)置的response了，這里例子中選的 是第四個。打勾后如下圖：IDLABEL EQN REGIONDRESP1 L商巳匚tdefaultaiborl rslumDRESP2rO ESIGN,VARIABLESI-TAELE_ENTR1ES 時 RES PONSE S_BY_LOAD STEP riresponsel廠NODEE POVPRELGENERIC方框中的

14、數(shù)字2是設(shè)置的response個數(shù)，有幾個寫幾個。然后在黃色的按鍵中點相應(yīng)的 response和loadstep。注意，response的選擇必需方程中它所對應(yīng)的變量相對應(yīng)，比如： x1代表最小化 complianee,那么第一個 response必需選 complianee最小。順序要對應(yīng)。6.在objective中定義，和平常的做法一樣response =| | dlmb寺 |no 怕gicnidrsr&ponse/ps:-function|仃|dequalion =| | drnb越魏© %crSLtg up dais review dit結(jié)束語：這是我自己摸索出來的方法，有很多地方不清楚，我只是把我發(fā)現(xiàn)問題，解決 問題的過程完整寫出來，可能不太通順。我也不保證完全正確，希望大家能完善一下。想解決的問題：1. 比較復(fù)雜的方程編寫，例子中我只寫了一行方程，不知道多行怎么寫。不知道多個方程之間的變量是如何調(diào)用的，我試著寫個多行的方程，但是在定義function類型的response時，只有第一行的那個方程可以用，其他行方程沒有顯示。2. 下圖中