利用ansys APDL进行优化设计的例子

利用ansysAPDL进行优化设计的例子、问题描述:约束条件：1.总应力彳\超过口m脉梁的变形不超过林祢梁的高度不超过h„^目标函数；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/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11FILLE,1,2EGEN,10,1广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SSUMESORT,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=SMAXI>SMAXJ!找到最大的应力FINISH三、优化过程的菜单方式实现1、L读入分析文件进行分析「2、进入Qpt(/opt)3、指定优化分析文件的OPANLLBEAMTENPJHPreferencesEPreprxjice&gorSSokrtimiE§硕@咫IPfritprti0TimcHistPwtproETop4k>gk^lOpl:(£ROM7ool曰De±ig»ChptElAnafysreFlkr

昌create设计变量有两个：B和H4、定义设计变量（0.5<B<16.5;0.5<H<8.0；E500FncprowiSdrE&>]utk>nEGeneralPoatproc0limr-KKtPcfflipnoBHwnjiE心1O|3LKIROHTool曰DoigniOpt□Analy&isFile□CrciltrQA&5bk]ii如丽罚Stabe-Variable«■Deu^nVAffiaMeKiCumertfrDtfnedDesgnVamade?-Pi^ametwzaMrunajmTdI«zhto5惟DEFINE口AlDefa'i-e-dLk*s4^nVariAhle-PPVARtDefinesDe^ViableNAMEParanwierhkinumyaueMIN：KAXMaOTUT*际浦TOLERCmrageriDe1dIrfance5、定义状态夜量(-0.1<Dmax<0:0<Smax<20000E日Q—PteftriMH-rePricpinK»»rSWtkiflGenerdIP»t|iriDcTopoBocficdlOptROM1«1DeMgHiOpI:□ATOtyslSFie品CrrH心咿P^FamEt^rMrnm-umTclcraice<H£DEFINED,■■■您备龄■腆■SflSIBeMemStat-eVihabie&P晔用汩MV补间却MAW£Pargmd/nanwAREA日DMAXHSMftX5FWJSIWJ\OLUMEMAKUwer旨谊Wnfcimne)TOLERMasi油ylWfais.CKIHetHIMLowermbrt;MAKUwer旨谊Wnfcimne)TOLERMasi油ylWfais.CKIHetANSYSManMenu6、定义目标函数变量ANSYSManMenu湿Prcfcrcnw^EJ(Q50kltKM>E)3眠ralPoctproc□TinicMhtPo»U>roE)Topolgical0©tBJRWToolElDesignOptBAiRstywfifeE5Create□A5-SWQD«ignVarutrfwSUtcYanaWoControls7、设置优化设计总体控制选项OK1、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)■ReadFrom：缺省为Firstline,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FistLine,则每次循环开始时初始化ansys环境，相当于反复重新分析，没有执行优化分析。IbIIsriiIB"Parameterstobesaved:设置为Tobeignored表示优化循环过程中设计变量保持初始化值不变，Tobeprocessed表示优化变量的值总是修改为最新优化值。IbIIsriiIB"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。ParametersusedforDVs：设置为Scalaronly表示优化过程中仅仅保存变量参数，设置为Scalar&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；SuppressDetail：表示不存储任何信息DetailedSummary：表示存储所有详细信息ListAllDesigns：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Savedatabasc+rcsult：设置为Donot弭ve表示不存储.S:ive表示存储（建议采用）os选择优化方法KlSpecifyOptimuatk>nnettiodXIPPTYFE]ScmiyQtfinifatonMffthedZTiMJlMNAKEMd'J*Sm^eRjiRandomPGradsntCDVSweeps广5uti-Ptob4enirfirstOderUserOptimizerOKCancelHelp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BESTDesignopt，NSPS中填入5.

执行优化分析®PrcTcrfffECT0Prcpraz«sor回Soluhofi的GeneralPostprocS1imetiKtP-oitpra回TflipAlag心IDptSROMT«a3Oc涌jfiOptElFilt园Create国心5可fl葛De^kgnVariables肉S^tat-eVanablKHObjectiweHCantruts由Mc-thodjTwl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广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,,,OP