Isight基于多学科的柴油机典型结构优化设计(2)

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2.1 建模软件SolidWorks的简介 6

2.2 有限元分析软件ANSYS的介绍 6

2. 3 连杆模型的参数化设计 8

2. 4 连杆模型的有限元仿真分析 9

2.4.1 建立模型过程 9

2.4.2 边界条件和载荷施加 11

2.4.3 连杆的强度分析 12

2.4.4 强度分析命令流文件的生成 15

2.5 模态分析的定义 16

2.6 连杆模态分析 17

2.6.1 有限元模型的建立 17

2.6.2 后处理与结果查看 18

2.6.3 模态分析命令流文件的生成 19

2.7 本章小结 19

第三章连杆的多学科设计优化 21

3.1 Isight软件简介 21

3.2 Isight优化流程简介 22

3.3 优化参数的选择 22

3.4 连杆多学科模型的创建 23

3.5 集成流程 24

3.5.1 Isight集成Solidworks 24

3.5.2 Isight集成Ansys 26

3.5.3 所需参数设置 29

3.6 优化结果 31

3.7 小结 33

第四章基于组合优化策略的连杆多学科优化设计 34

4.1 组合优化策略的概念 34

4.1.1 Task Plan组件 34

4.1.2 Exploration组件 36

4.2 DOE抽样与梯度优化混合策略（Task Plan组件） 37

4.2.1 策略描述 37

4.2.2 结合DOE抽样的优化模型建立 37

4.2.3 优化结果 40

4.3 基于近似模型更新的全局优化（Exploration组件） 41

4.3.1 近似模型 41

4.3.2 策略描述 43

4.3.3 基于近似模型的优化模型建立 43

4.3.4 优化结果 47

4.4 小结 48

第五章总结与展望 49

5.1 总结 49

5.2 展望 49

致谢 49

参考文献 51

第一章绪论

1.1 选题背景

随着科学技术的不断进步，设计优化的过程系统越来越精密、复杂，其内部各组成部分的耦合作用也越来越明显，同时也凸显并暴露出传统设计并不能满足当下工程中所涉及的优化条件和要求。在许多工程产品或系统的设计开发过程中，特别是大规模的工程系统的开发设计，都会存在多学科之间相互矛盾、相互耦合又相互联系的问题。即使每个学科都达到科学意义上的优化，也不能保证设计出来的产品是最优的。同时随着时代的进步，如今每个学科领域都形成了自己特有研究方法与发展思路，因此在设计中如何增加各学科间的沟通与联系，形成一个统一各学科的综合设计方法（或平台），成为工程和学术界所关注的重点。即当今的工程系统具有明显的“多学科”的特点，因此人们开始将多学可的设计综合在一起进行协调优化以协调总体系统优化与子系统优化的最佳协同效果。同时，还要考虑不确定性对设计过程和设计结果（可靠性与稳定性）的影响，因而产生了多学科优化设计（Multidisciplinary Design Optimization，简称MDO）这一学科。