利用APDL语言进行优化设计的例子.doc

利用ansys APDL进行优化设计的例子 一、问题描述：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/filename,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IZZ=(B*(H*3)/12 !绕Z轴的转动惯量R,1,AREA,IZZ,H !定义单元实常数，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11FILL E,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,NSORT,U,Y !以Uy为基准对节点排序*GET,DMAX,SORT,MAX !参数DMAX=最大位移ETABLE,VOLU,VOLU !VOLU=每个单元的体积ETABLE,SMAX_I,NMISC,1 !每个单元I节点处应力的最大值ETABLE,SMAX_J,NMISC,3 !每个单元J节点处应力的最大值SSUM !对单元表求和*GET,VOLUME,SSUM,ITEM,VOLU !得到总的体积ESORT,ETAB,SMAX_I,1 !按照单元SMAX_I的绝对值大小排序*GET,SMAXI,SORT,MAX !参数SMAXI=SMAX_I中的最大值ESORT,ETAB,SMAX_J,1 !按照单元SMAX_J的绝对值大小排序*GET,SMAXJ,SORT,MAX !参数SMAXJ=SMAX_J中的最大值SMAX=SMAXISMAXJ !找到最大的应力FINISH三、优化过程的菜单方式实现1、设计变量有两个：B和H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）再次基础上进行扫描法优化（DV-sweep），选择BEST Design opt，NSPS 中填入5.优化过程的apdl，命令流：finish/INPUT,BEAM,INP,0!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