ANSYS优化设计练习PPT格式课件下载.ppt

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最小化函数cost=（旅行时间旅行时间*10）+（50/每英里汽油每英里汽油）*1.079约束条件约束条件旅行时间旅行时间1.0给定：

给定：

旅行时间旅行时间=50/speed每英里汽油每英里汽油=50000/speed*221.介绍性练习介绍性练习旅行费用最小化旅行费用最小化指导指导1.用系统编辑器用系统编辑器（Notepad或或vi），），在你的导师指定的目录下再现（或创建）文件在你的导师指定的目录下再现（或创建）文件trip.dat。

文件中应包括如下的参数定义文件中应包括如下的参数定义：

speed=100triptime=50/speedmpg=50000/speed*2tripcost=（triptime*10）+（50/mpg）*1.0792.进入你的导师指定的进入你的导师指定的ANSYS工作目录。

工作目录。

3.改变作业名（改变作业名（jobname）为为trip:

UtilityMenuFileChangeJobname现在jobname=tripOK31.介绍性练习介绍性练习旅行费用最小化旅行费用最小化4.由文件由文件trip.dat中读入：

中读入：

UtilityMenuFileReadInputfrom选择trip.dat，然后OK5.进入设计优化程序进入设计优化程序（OPT）并指定分析文件：

并指定分析文件：

MainMenuDesignOpt-AnalysisFile-Assign.选择trip.dat，然后OK6.定义速度作为设计变量：

定义速度作为设计变量：

（DesignOpt）DesignVariablesAdd选择SPEED，然后Min=1Max=100TOLER=.001OKClose41.介绍性练习介绍性练习旅行费用最小化旅行费用最小化7.定义旅行时间作为状态变量：

定义旅行时间作为状态变量：

（DesignOpt）StateVariablesAdd选择TRIPTIME，然后Max=1TOLER=.001OKClose8.定义旅行费用作为目标函数：

定义旅行费用作为目标函数：

（DesignOpt）Objective选择TRIPCOST，然后TOLER=.001OK51.介绍性练习介绍性练习旅行费用最小化旅行费用最小化9.选择优化方法：

选择优化方法：

（DesignOpt）Method/Tool选择Sub-Problem，然后OK在随后出现的对话框中按OK10.执行优化：

执行优化：

（DesignOpt）RunOK11.列出设计集：

列出设计集：

（DesignOpt）-DesignSets-List选择BestSet，然后OK（DesignOpt）-DesignSets-List选择ALLSets，然后OK61.介绍性练习介绍性练习旅行费用最小化旅行费用最小化12.画出速度对旅行费用曲线：

画出速度对旅行费用曲线：

（DesignOpt）-DesignSets-Graphs/TablesXVAROPT=SPEEDNVAR=TRIPCOSTOK71.介绍性练习介绍性练习旅行费用最小化旅行费用最小化13.退出退出ANSYS：

ToolbarQUIT选择Quit-NoSave!

，然后OK82A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘描述描述建立一个参数化，如图所示的高速转盘轴对称模型建立一个参数化，如图所示的高速转盘轴对称模型，用用thetahub,thetarim,xmid,和和ymid作为参数，所有其他尺寸是固定的。

作为参数，所有其他尺寸是固定的。

加载：

角速度相当于角速度相当于15,000rpm.qrimymid10.0R4.0Rqhub0.60.41.60.5xmid材料特性：

材料特性：

E=30e6psirr=7.2e-4lb-s2/in4nn=0.39指导指导1.进入进入ANSYS（或清数据库）并改变或清数据库）并改变jobname为为rotdisk：

UtilityMenuFileChangeJobname现在jobname=rotdiskOK2.在输入窗内或在标量参数对话框中键入如下的参数定义在输入窗内或在标量参数对话框中键入如下的参数定义（UtilityMenuParametersScalarParameters）:

pi=3.142hub_ri=4hub_w=0.6hub_ro=hub_ri+hub_whub_ht=1.6rim_ro=10rim_w=0.42A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘qrimymidqhubxmidhub_rihub_rohub_wrim_ririm_rorim_whub_htrim_ht102A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘2.（续）（续）rim_ri=rim_ro-rim_wrim_ht=0.5thetahub=90thetarim=90xmid=（rim_ri-hub_ro）/2ymid=（hub_ht+rim_ht）/2112A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘3.为轮毂和轮缘创建矩形为轮毂和轮缘创建矩形：

MainMenuPreprocessorCreateRectangleBy2Corners输入WPX=hub_ri输入WPY=0Width=hub_wHeight=hub_htApplyWPX=rim_ri输入WPY=0Width=rim_wHeight=rim_htOK122A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘4.在轮毂和轮缘间建中间关键点（在轮毂和轮缘间建中间关键点（keypoint）：

）：

（Preprocessor）CreateKeypointsInActiveCS.NPT=10X,Y,Z=hub_ro+xmid,ymid,0OK5.将活动坐标系转到全局柱坐标系将活动坐标系转到全局柱坐标系。

这将允许我们创建一个样条曲线并指定这将允许我们创建一个样条曲线并指定qqhubandqqrim.为其端部斜率：

为其端部斜率：

UtilityMenuWorkPlaneChangeActiveCStoGlobalCylindrical132A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘6.过过KP10并以指定的端部斜率创建一样条曲线：

并以指定的端部斜率创建一样条曲线：

（Preprocessor）CreateSplinesWithOptionsSplinethruKPs按自左至右的顺序点选三关键点：

轮毂右上部KP，KP10，轮缘左上部的KPApply或鼠标中键XV1,YV1,ZV1=1,90+thetahub,0XV6,YV6,ZV6=1,90-thetarim,0OK142A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘7.转回到全局笛卡儿坐标并定义连接轮毂和轮缘的面。

转回到全局笛卡儿坐标并定义连接轮毂和轮缘的面。

UtilityMenuWorkPlaneChangeActiveCStoGlobalCartesian（Preprocessor）Create-Areas-ArbitraryThroughKPs以反时针方向点选中间面四角上的关键点，然后按OK。

ToolbarSAVE_DB152A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘8.下一步是模型分网，从定义单元类型和材料属性开始。

下一步是模型分网，从定义单元类型和材料属性开始。

PreprocessorElementTypeAdd/Edit/DeleteAdd选择Solid和Quad8node82，然后OKOptionsK3=AxisymmetricOKClosePreprocessorMaterialPropsIsotropicOKEX=30e6（杨氏模量，单位psi）DENS=7.2e-4（密度，lb-sec2/in4）NUXY=0.3（泊松比）OK162A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘9.模型分网：

模型分网：

PreprocessorMeshTool激活SmartSize设定smartsize为3Mesh,，然后在MeshAreas对话框中点PickAllCloseUtilityMenuPlotElementsToolbarSAVE_DB172A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘10.指定带预应力作用的静态分析。

预应力使后续的预应力模态分析成为可能。

指定带预应力作用的静态分析。

MainMenuSolutionNewAnalysis.选Static，然后OK.（Solution）AnalysisOptions.Equationsolver=PreconditionCGTolerance/level=1e-5Stressstiffnessorprestress=PrestressONOK182A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘11.加上边界条件，沿底线加对称边界条件。

加上边界条件，沿底线加对称边界条件。

UtilityMenuPlotLines（Solution）-Loads-ApplyDisplacement-SymmetryB.C.-OnLines点选模型底部三线，然后OK192A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘12.加加7500rpm的角速度载荷。

的角速度载荷。

ANSYS期望弧度期望弧度/秒，所以先要计算所用参数值。

秒，所以先要计算所用参数值。

UtilityMenuParametersScalarParameters.typethefollowing:

rpm=7500w=2*pi*rpm/60Close（Solution）ApplyOtherAngularVelocityOMEGY=wOK13.现在我们已准备好可以求解。

现在我们已准备好可以求解。

ToolbarSAVE_DBSolution-Solve-CurrentLS检查状态信息，关闭“/STATCommand”窗OK202A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘14.绘制绘制vonMises应力云图：

应力云图：

MainMenuGeneralPostprocPlotResultsNodalSoluItem,Comp=Stress,vonMisesSEQVOK212A.参数化建模参数化建模轴对称转盘轴对称转盘15.下一步是将结果送入参数。

我们需要最大冯密塞斯应力（将称之为下一步是将结果送入参数。

我们需要最大冯密塞斯应力（将称之为SMAX），），而冯而冯密塞斯应力的标准差密塞斯应力的标准差（称为（称为SDEV）。

）。

首先求首先求SMAX：

Utility