ANSYS高级技术分析指南 优化设计 Command: OPEQN GUI: Main Menu> Design Opt> Method/Tool OPEQN同样可以控制设计数据点在形成逼近时如何加权;见 ANSYS Theory Reference 转换为非约束问题 状态变量和设计变量的数值范围约束了设计,优化问题就成为约束的优化 问题。 ANSYS程序将其转化为非约束问题,因为后者的最小化方法比前者更有 效率。转换是通过对目标函数逼近加罚函数的方法计入所加约束的。 搜索非约束目标函数的逼近是在每次迭代中用 Sequential Unconstrained Minimization Technique(SUMT实现的 收敛检查 在每次循环结束时都要进行收敛检查。当当前的,前面的或最佳设计是合 理的而且满足下列条件之一时,问题就是收敛的 目标函数值由最佳合理设计到当前设计的变化应小于目标函数允差。 最后两个设计之间的差值应小于目标函数允差 从当前设计到最佳合理设计所有设计变量的变化值应小于各自的允差。 最后两个设计所有设计变量的变化值应小于各自的允差。 用下列方法指定目标函数和设计变量允差: Command: OPVAR GUI: Main Menu>Design Opt>Design Variables Main Menu>Design Opt>Objective 收敛并不代表实际的最小值己经得到了,只说明以上四个准则之一满足了 因此,用户必须确定当前设计优化的结果是否足够。如果不足的话,就要另外做 附加的优化分析 有时候求解过程会在收敛前终止,这是因为发生下列情况之一: ●指定的循环次数达到了。 ●连续的不合理设计达到了指定的值( OPSUBP命令的 NINFS域)。缺省 值为7。 零阶方法的特殊问题 由于目标函数和状态变量都是使用逼近的,因此优化设计和逼近数值具有 同样的精确度。下面给出了一些得到较好的逼近的建议。 ●对于零阶方法,优化处理器开始通过随机搜索建立状态变量和目标函数 的逼近。由于是随机搜索,收敛的速度可能很慢。用户有时可以通过给出多个合 理的起始设计来加速收敛。只简单的运行一系列的随机搜索并删除所有不合理的 设计。用下列方法之一运行随机搜索 Command: OPTYPE RAND GUI: Main Menu> Design Opt>method/Tool 用下列方法删除所有不合理设计: Command OPSEL GUI: Main Menu>Design Opt>Select/Delete 也可以运行多次单独的循环,并在每次运行前指定新的设计变量序列来生 1-14ANSYS 高级技术分析指南 优化设计 1-14 Command: OPEQN GUI: Main Menu>Design Opt>Method/Tool OPEQN 同样可以控制设计数据点在形成逼近时如何加权；见 ANSYS Theory Reference。 转换为非约束问题 状态变量和设计变量的数值范围约束了设计，优化问题就成为约束的优化 问题。ANSYS 程序将其转化为非约束问题，因为后者的最小化方法比前者更有 效率。转换是通过对目标函数逼近加罚函数的方法计入所加约束的。 搜索非约束目标函数的逼近是在每次迭代中用 Sequential Unconstrained Minimization Technique(SUMT) 实现的。 收敛检查 在每次循环结束时都要进行收敛检查。当当前的，前面的或最佳设计是合 理的而且满足下列条件之一时，问题就是收敛的： ⚫ 目标函数值由最佳合理设计到当前设计的变化应小于目标函数允差。 ⚫ 最后两个设计之间的差值应小于目标函数允差。 ⚫ 从当前设计到最佳合理设计所有设计变量的变化值应小于各自的允差。 ⚫ 最后两个设计所有设计变量的变化值应小于各自的允差。 用下列方法指定目标函数和设计变量允差： Command: OPVAR GUI: Main Menu>Design Opt>Design Variables Main Menu>Design Opt>Objective 收敛并不代表实际的最小值已经得到了，只说明以上四个准则之一满足了。 因此，用户必须确定当前设计优化的结果是否足够。如果不足的话，就要另外做 附加的优化分析。 有时候求解过程会在收敛前终止，这是因为发生下列情况之一： ⚫ 指定的循环次数达到了。 ⚫ 连续的不合理设计达到了指定的值（OPSUBP 命令的 NINFS 域）。缺省 值为 7。 零阶方法的特殊问题 由于目标函数和状态变量都是使用逼近的，因此优化设计和逼近数值具有 同样的精确度。下面给出了一些得到较好的逼近的建议。 ⚫ 对于零阶方法，优化处理器开始通过随机搜索建立状态变量和目标函数 的逼近。由于是随机搜索，收敛的速度可能很慢。用户有时可以通过给出多个合 理的起始设计来加速收敛。只简单的运行一系列的随机搜索并删除所有不合理的 设计。用下列方法之一运行随机搜索： Command: OPTYPE,RAND GUI: Main Menu>Design Opt>method/Tool 用下列方法删除所有不合理设计： Command: OPSEL GUI: Main Menu>Design Opt>Select/Delete 也可以运行多次单独的循环，并在每次运行前指定新的设计变量序列来生