OPTIMUS 10 入门手册
Noesis Solutions
比利时鲁汶 Gaston Geenslaan 11# B4 - 3001
25 日,1 月,2011 年
版权声明
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方式保存和传播本出版物。
OPTIMUS REV 10 GETTING STARTED
目录
介绍 .......................................................................................................... I
课程 1: 定义问题 .......................................................................................... 3
课程 2: 开始 OPTIMUS ................................................................................ 7
课程 3: 创建工作流 ....................................................................................... 9
课程 4: 设计表 ........................................................................................... 35
课程 5: 试验设计 ........................................................................................ 43
课程 6: 响应面模型(RSM) ............................................................................ 57
课程 7: 分析响应面模型 ................................................................................ 63
课程 8: 优化 .............................................................................................. 73
课程 9: 多目标优化 ..................................................................................... 85
课程 10: 可靠性鲁棒性分析和优化 ................................................................... 89
课程 11: 田口法, 质量工程 ......................................................................... 115
课程 12: 图形保存及报告输出 ...................................................................... 125
课程 13: 任务列表 .................................................................................... 143
课程 14: 用户定制操作和接口 ...................................................................... 145
课程 15: 项目文件管理 ............................................................................... 161
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介绍
本教程介绍了如何使用 OPTIMUS 实现过程集成和多目标优化(PIDO)。教程
将以一个完整的优化案例的演示,帮助您学习 OPTIMUS 的使用。
以宾夕法尼亚州桥的二维桁架梁模型为例,演示如何使用 OPTIMUS。本教程
的重点是关注软件的使用,对于优化方法、参数设置、设计变量的选择、约束和目
标的选择涉及的较少。这些内容在用户手册、理论手册和培训材料中将有更详细的
介绍。
Figure 1. 宾夕法尼亚州桥
我们建议用户在开始操作前,先阅读用户手册的前四章内容(用户手册通过在
线用户手册,或 OPTIMUS 安装路径下的 PDF 文档提供),用户可以通过这几章内
容了解 OPTIMUS 的概况、基本功能和不同的使用环境。本教程不能代替使用培训,
也不涉及 OPTIMUS 的理论背景。本教程旨在介绍如何使用 OPTIMUS 版本 10 的
主要软件程序中如何开始使用。本教程假定 OPTIMUS 是完全安装的。如果您没有
购买或租赁 OPTIMUS 所有模块,您将无法完成本教程的某些内容。
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OPTIMUS REV 10 GETTING STARTED
课程 1: 定义问题
这里使用了两个仿真程序:一个分析静态问题,一个分析动态问题,计算三个
矢量输出和四个标量输出,所有这些都是由三个输入变量的值而定。这座桥是由三
种不同的“梁”组成:桥板梁(材料 1),顶梁(材料 2)和内梁(材料 3)。静态
仿真程序计算桥结构的质量,支座反力,节点位移和结构在荷载作用下的应力。动
态仿真程序计算结构的频率。
Figure 2. 宾夕法尼亚州的桥型结构
我们将演示如何使用 OPTIMUS,探索设计空间,优化桥梁模型。通过更改三
种梁的截面积,我们将探索设计空间并优化提高桥的性能,如位移,应力,质量和
一阶频率。
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整个仿真分析包含两个可执行仿真应用程序,truss_stat.exe 和 truss_dyn.exe。
在参数输入文件中(如 pennsylvania.inp),定义节点、梁、受力、材料等信息。
truss_stat.exe 计算桥梁质量,节点位移,梁的应力和支座支反力,然后把结果输出
到 ASCII 文件中(如 pennsylvania_stat.out)。 truss_dyn.exe 计算桥梁固有频率,
并输出到另一个 ASCII 文件中(如 pennsylvania_dyn.out)。 truss_stat.exe 和
truss_dyn.exe 是支持二维桁架结构的有限元求解器。此执行程序为简化的有限元程
序,不能作为通用的有限元求解器使用。
输入文件的结构如下:
Nodes:
node Node_number pos_x pos_y
Materials:
material Material_number Density Cross-Section-Area Young modulus
Elements:
beam Beam_number Node_1 Node_2 Material
Single Point Constraint in X-Direction:
fixx Node_number
Single Point Constraint in Y-Direction:
fixy Node_number
Force in Y-Direction:
forcey Node_number Force_intensity
Number of eigenmodes:
nummodes Number
Viewing Parameter:
zoomfactor Number
END:
end
pennsylvania_stat.out 包含静态有限元模拟结果。这个输出文件结构如下:
Mass = Mass
Node Node_number: dx = dx dy = dy
Beam Beam_number: Sigma = Stress
Node Node_number: FX = Reaction_force_x-direction
Node Node_number: FY = Reaction_force_y-direction
pennsylvania_dyn.out 包含了有限元模拟的动态结果。这个输出文件结构
如下:
f_Frequency_number = frequency
Eigenmode no. Eigenmode = eigenmodes
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