利用ansys APDL进行优化设计的例子

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1、利用ansys APDL进行优化设计的例子、问题描述:约束条件：1.总竝力小超过九畝2. 梁的变形不趙过风那3. 梁的高度不超过h迪冃标函数；使梁的重量最小二、分析文件的APDL语句及注释：（可把该文件拷贝到一个文本文件，作为ansys的分 析文件。）!第一步，初始化ANSYS系统环境FINISH/CLEAR/file name,BeamOpt!第二步，定义参数化设计变量B=1.4!初始化宽度H = 3.8!初始化高度!第三步，利用参数创建有限元模型/PREP7!进入前处理ET,1,BEAM3!定义单元类型为BEAM3AREA=B*H!梁的截面积R,1,AREA,IZZ,H! 定义单元实常数，

2、以设计变量表示MP,EX,1,30E6! 定义材料性质MP,PRXY,1,0.3N,1! 创建节点 1N,11,120! 创建节点 11FILLE,1,2EGEN,10,1,-1! 复制单元FINISH! 退出前处理! 第四步，执行求解/SOLUANTYPE,STATICD,1,UX,0,11,10,UYSFBEAM,ALL,1,PRES,20 !施加压力(单位长度上的负荷)=20SOLVEFINISH ! 第五步，进入后处理并创建状态变量与目标变量/POST1SET,! 以 Uy 为基准对节点排序NSORT,U,Y! 参数 DMAX= 最大位移!VOLU= 每个单元的体积! 每个单元 I 节

3、点处应力的最大值! 每个单元 J 节点处应力的最大值*GET,DMAX,SORT,MAXETABLE,VOLU,VOLUETABLE,SMAX_I,NMISC,1ETABLE,SMAX_J,NMISC,3SSUM!对单元表求和* GET,VOLUME,SSUM,ITEM,VOLU !得到总的体积!按照单元SMAX_I的绝对值大小排序!参数SMAXI = SMAX_I中的最大值!按照单元SMAX_J的绝对值大小排序!参数SMAXJ = SMAX_J中的最大值!找到最大的应力ES0RT,ETAB,SMAX_I,1* GET,SMAXI,SORT,MAXES0RT,ETAB,SMAX_J,1* GE

4、T,SMAXJ,SORT,MAXSMAX=SMAXISMAXJFINISH三、优化过程的菜单方式实现1、1.读入分析文件进行分析；2x 进入opt (/opt)3.指定优化分析文件勺OPANL/BEAM*,H Preferences 回 Preprxjice&gorS SokrtimiE石砂老刑1 Pfritprti 0 TimcHist Pwtpro E Top4kgkl Opl: SI ROM 7ool 曰 Deig Opt 冋 Anafysre Fllr 园 create设计变量有两个：B和H4.定文设计变量(0.5B16.5;0.5HutknE General Poatp roc 0

5、limr-KKt Pcfflipno B ToiKfloqkicii O|3L IH ROH ToolE Dnigni Opt Analy&is File CrciltrQ A& 5bkiiQ吕 ta he- V arts blev-Deun VAffiaMeKiCumertfr Dtfned Desgn 伽趾矿PyamEiwMrunajm刑岀曲;伽】TdIzhto5用Defai-e -d Lk*s4n VariAhle-PPVARt Defines DeViable NAMEParanwierMl IfMnnuiii 口血5Cfogt!TO LEfi Cornefgenoe 1 d eran

6、ceOicd15、定义状态变量(-0.1 Dmax0:0Smaxro E) Topol&oical 0矶 BJ RW ToolEl Design OptB AiRstyw fifeE5 Create Assign Dign VaruMw SUtcYanaWoControls7、设置优化设计总体控制选项|y| Specify run-time controls*PPDATAJ Specfy fie to wnte optimzaton dat aCaned1、指定优化数据的存贮文件名，一般缺 省即可(jobname.opt) 2、控制读取文件的方式(OPLOOP) Read From：缺省为Fi

7、rst line,表示从分析文件的 第一行开始读取；Fist/PREP7:表示从第一个 /PREP7命令开始读取如果设置为Fist Line,则每次循环开始时初始化忍n巧w环境，相当于反复重新分析，没有执行优化分 析。二lil Parameters to be saved: 设置为To be ignored表示 优化循环过程中设计变量保持初始化值不变，To be processed表示优化变量的值总是修改为最新优 化值。一般情况下两者都可以，对计算结果没有影响，只是 优化完成后设计变量的值不一样而已。 Parameters used for DVs：设置为Scalar only表示 优化过程中

8、仅仅保存变量参数，设置为Suhr & Array,表示保存变量和数组参数。 3、指定是否存储优化设计计算过程中的 详细信息；Suppress Detail：表示不存储任何信息Detailed Summary：表示存储所有详细信息List All Designs：表示存储所有的优化设计序列的详 细列表信息 4、存储数据库和结果Save databasc+rcsult：设置为Do not血任表示不存储 .Save示存储(建议采用)o s8.选择优化方法在本例中需要分别采用两种方法进行优化设计：1)首先选用子问题(sub-problem)优化 方法，设置迭代30次，获得7个可行性优化结果；2)再次基

9、础上进行扫描法优化(DV-sweep)，选择 BEST Design opt，NSPS 中填入 5.9.执行优化分析 PrcTcrfffECT0 Prcprazso r回 SolutJdfi0 General Postproc S 1 imetiKt P-oitpra TapAlAgica I DptS ROM Ta 曰 Dn和fi OptElFib阖 Create 園抡5古勿fl国 Dekgn Variables 畠 Stat-e Vana blK H ObjectrweH Cantruts 口 Mc-thodjTwl优化过程的apdl，命令流:fin ish/NPUT,BEAM,INP,0

10、!执行优化分析/OPTOPCLROPANL,BEAM,INP, !指定分析文件名!声明优化变量OPVAR,B,DV,0.5,16.5 !B 和 H 为设计变量OPVAR,H,DV,0.5,8OPVAR,DMAX,SV,-0.1,0!DMAX 和 SMAX 为状态变量OPVAR,SMAX,SV,0,20000OPVAR,VOLUME,OBJ!VOLUME 为目标函数!优化控制设置选项OPDATA,OPLOOP,PREP,PROC,ALLOPPRNT,ONOPKEEP,ON!选择子问题法进行第一次优化计算OPTYPE,SUBP!子问题法OPSUBP,30,7，!最大迭代次数OPEXE!执行优化循环!选择扫描法进行第二次优化分析OPTYPE,SWEEP !dv sweep 扫描法OPSWEEP,BEST,5!最佳设计序列，5 次评估OPEXE!执行优化分析