isight与-proe-和ansys集成的多学科优化案例介绍.docx

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：2.00M 资料格式：docx 举报版权申诉

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Isight与Pro/e和Ansys集成的多学科优化案例介绍

一般优化设计模型

设计变量

优化目标

约束条件

优化过程

Isight优化设计分析流程

近似模型的建立----基集成过程（最关键过程）

Isight 与 Pro/e 和 Ansys 集成的多学科优化案例介绍迫于研究生毕业设计的要求，需要用到多学科优化，自己当时学习的时候网上找了很久没找到教程，这里就将通过自己研究学习后的心得介绍介绍。案例中使用的软件：isight5.5 注意：必须是这几个版本的组合，本人多次尝试，用 ansys15.0、proe5.0 什么的组合都不 ansys12.0 proe4.0 行，只有这个搭配才能正常集成。参考教材《isight 参数化理论与实例详解》，该书电子链接（百度文库里面有）： http://wenku.baidu.com/view/0f56499689eb172ded63b7cb.html?from=search 目标：有必要装置关键结构尺寸参数进行优化设计，使得在满足整体装置刚度要求的情况下，装置更加轻量化。一般优化设计模型一般标准的优化设计模型为： )( Find d f   (,0)( .S.t d i q   i  (,0)( d h i   i  (, i d d d    A t B t t ,2,1  ,2,1  ,2,1  ), l  , ) m  ), n  式中，d=(d1,d2…dk)是优化设计过程中待确定的设计变量，f(d)是待优化的目标函数，qi(d)是不等式形式的约束函数，hi(d)是等式形式的约束函数，d1A 和 d1B 是相对于设计变量 dt 的上届和下届，以下对此进行分析。设计变量装置主体结构包括由矩形钢焊接而成的支撑框架和环形基座，如下图所示，装置的体积 V、形变量 E1 与矩形钢的长 a、宽 b、厚度 c、环形基座的厚度 d 有关

优化目标在保证形变量要求的基础上同时获得更合理的尺寸分布，使装置的质量最小；Ansys 分析模型可以很方便地导出体积信息，而质量与密度成正比，因此，为减轻整体装置重量，可将装置的体积作为优化目标，即 Min V 约束条件装置结构优化的关键是保证整体装置的静刚度特性不超过设计要求的条件下减小重量，约束条件包括状态约束和变量约束，状态约束主要是整体结构的形变量、许用应力，变量的取值范围为变量约束，如下式所示，其中|E1|max 为自动焊接装置的最大变形量，σmax 为最大等效应力。 30   30   5.1  8    max  E   1 80 a  60 b  5 c  15 d  120  2.0  Mpa mm max 优化过程 Isight 优化设计分析流程通过 Isight 集成三维建模软件 Pro/E 和有限元分析软件 Ansys，在 Pro/E 中进行参数化建模，调用参数化建模的历史文件对设计变量进行赋值，并通过批处理文件驱动 Ansys 对调用的参数化模型进行分析，提取结果文件作为优化的输出文件，然后通过选取 Isight 合适的优化算法对

设计变量及优化目标设定的次数进行迭代循环操作。集成优化流程图如图。近似模型的建立----基集成过程（最关键过程）采用响应面法建立自动焊接装置优化模型目标函数的近似数学模型，构建流程如图所示。图近似模型构建流程 step0：近似模型建立过程中需要用到的这 7 个文件

文件 1—isight 集成后能自动调用 ansys 分析的批处理文件；文件 2—isight 集成后能自动调用 proe 根据给定的参数进行参数化建模的批处理文件；文件 3—isight 集成后能自动调用 ansys 分析后的输出结果文件；文件 4—ansys 的 lgw 文件；（会 ansys 的同志应该知道这是什么东西）文件 5—proe 参数化建模文件；文件 6—proe 参数化建模的 trail 文件，将后缀 trail 改为 txt 后的文件；文件 7—isight 调用的参数； step1：proe 参数化建模（也可以用 SolidWorks 进行参数化建模，但本人觉得 proe 简单点）不会 proe 参数化建模的，可以参照下面网站学习： http://wenku.baidu.com/view/e0c5acee4b35eefdc8d333da 模型建立好后，通过工具—关系（或者参数）可以随意更改设计参数的值，模型跟着变化。

此文件即为文件 5—proe 参数化建模文件保存此文件后，系统自动参数 trail 文件，找到这个 trail 文件，更名为 youhua0306（我设计时候的名字，名字可自己定义）并更改后缀为 txt，此文件即为文件 6—proe 参数化建模的 trail 文件。 step2：ansys 分析 step2.1 将建立好的 proe 文件导入到 ansys 里面分析（必须是 ansys 经典，workbench 不可以），分析后，找到分析后的 lgw 文件（包括分析文件和结果文件，这里只粘贴分析文件），把分析的这部分的 lgw 复制出来粘贴到 txt 文件中，保持后将 txt 后缀改为 lgw。（或者直接在原 lgw 文件中删除与本次分析不相关的内容）

分析文件大致为：（后面我会把源代码贴出）

。。。。。。。。。一直到 finish 为止只需要这么多。。此文件即为文件 4—ansys 的 lgw 文件。 step2.2

将本次 ansys 的所有文件，包括分析文件和 ansys 结果文件粘贴出来，保存在 txt 文件里面，自己命名，我这里命名为 jiati-out.txt

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