Презентация на тему "Дискретная оптимизация в MSC.Nastran"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Дискретная оптимизацияв MSC.Nastran

  С.А. Сергиевский Московское представительство MSC.Software Corporation

• 
  Слайд 2

  MSC.Nastran 2001: дискретная оптимизация

  Переменные проектирования – величины действительные Результаты решения оптимизационной задачи с помощью MSC.Nastran версий до 2001 – действительные значения с не определенными заранее величинами (в пределах допустимого интервала значений) Пример: оптимальное значение толщины i-ой панели ti опт = 1,678 мм заводской ограничитель: допустимые значения 1,2; 1,5; 2,0; 2,5 мм MSC.Nastran 2001 решает оптимизационную задачу с учетом требуемой дискретности допустимых значений параметров

• 
  Слайд 3

  Дискретная оптимизация: управление решением

  DESVAR - оператор описания переменной проектирования ID – идентификационный номер оператора LABEL – имя переменной XINIT – исходное значение переменной проектирования XLB – нижняя граница допускаемого значения XUB – верхняя граница допускаемого значения DELXV – относительное значение допустимой величины изменения переменной проектирования на одном шаге DDVAL – идентификационный номер оператора DDVAL, описывающего допустимые дискретные значения переменной DDVAL DELXV XUB XLB XINIT LABEL ID DESVAR 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

• 
  Слайд 4
  

  DDVAL - оператор задания допустимых дискретных значений переменной проектирования ID – идентификационный номер оператора DVALi – допустимые дискретные значения THRU – ключевое слово (обозначает интервал допустимых значений) DVAL1 – нижняя граница допускаемого значения DVAL – верхняя граница допускаемого значения BY – ключевое слово (обозначает инкремент допустимых значений) INC– величина инкремента допустимых значений переменных … … … DVAL3 DVAL2 DVAL1 ID DDVAL 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 INC BY DVAL THRU DVAL1 ID DDVAL 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

• 
  Слайд 5
  

  DOPTPRM - оператор задания параметров решения задачи оптимизации DISCOD – идентификатор метода дискретной оптимизации Vdiscod – значение параметра DISCOD DISBEG – номер цикла решения задачи, начиная с которого выполняется дискретная оптимизация Vdisbeg – значение параметра DISBEG Vdisbeg DISBEG … … Vdiscod DISCOD … … DOPTPRM 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

• 
  Слайд 6

  Примеррешения задачи дискретной оптимизации

  Оптимизация открытой хвостовой фермы вертолета (Э.Хог, Я. Арора. Прикладное оптимальное проектирование. – М.:“Мир”, 1983)

• 
  Слайд 7

  Пример решения задачи дискретной оптимизации

  Минимизировать массу стержневой конструкции. Максимальное перемещение точки приложения нагрузки не должно превышать 20 мм по осям Y и Z. Первая частота собственных колебаний должна быть не менее 27,5 Гц. Минимальная величина поперечного сечения стержней 100 мм2, дискретность допустимых значений - 100 мм2

• 
  Слайд 8

  Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации

  SOL 200 TIME 10000 CEND DESOBJ(MIN) = 101 DESSUB = 201 SPC = 1 SUBCASE 1 ANALYSIS = STATICS DESSUB = 201 DISPLACEMENT = ALL STRESS(CORNER) = ALL LOAD = 1 SUBCASE 2 ANALYSIS = MODES DESSUB = 501 METHOD = 1 BEGIN BULK $PARAM,POST,-1 PARAM,AUTOSPC,YES PARAM,K6ROT,100. PARAM,MAXRATIO,1.E+8 PARAM,GRDPNT,0

• 
  Слайд 9
  

  $*********************************** $ ANALYSIS MODEL $*********************************** FORCE,1,30,0,1.,0.,2900226.,0. EIGRL,1,0.,1000.,5 . Операторы описания КЭМ (GRID’ы, CROD’ы, PROD’ы, RBE,SPC’ы, MAT1) . $*********************************** $ DESIGN MODEL $*********************************** DESVAR, 1,A1,645.16,0.01,1.0E+20, ,1 DESVAR, 2,A2,645.16,0.01,1.0E+20, ,2 DESVAR, 3,A3,645.16,0.01,1.0E+20, ,3 DESVAR, 4,A4,645.16,0.01,1.0E+20, ,4 DESVAR, 5,A5,645.16,0.01,1.0E+20, ,5 DESVAR, 6,A6,645.16,0.01,1.0E+20, ,6 DESVAR, 7,A7,645.16,0.01,1.0E+20, ,7 $

• 
  Слайд 10
  

  DDVAL,1,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,2,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,3,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,4,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,5,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,6,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,7,100.,THRU,10000.,BY,100. $ DVPREL1, 1,PROD, 1, 4,0.01,1.0E+20, , ,+ +, 1,1.0 DVPREL1, 2,PROD, 2, 4,0.01,1.0E+20, , ,+ +, 2,1.0 DVPREL1, 3,PROD, 3, 4,0.01,1.0E+20, , ,+ +, 3,1.0 DVPREL1, 4,PROD, 4, 4,0.01,1.0E+20, , ,+ +, 4,1.0 DVPREL1, 5,PROD, 5, 4,0.01,1.0E+20, , ,+ +, 5,1.0 DVPREL1, 6,PROD, 6, 4,0.01,1.0E+20, , ,+ +, 6,1.0 DVPREL1, 7,PROD, 7, 4,0.01,1.0E+20, , ,+ +, 7,1.0 $ DRESP1,101,W,WEIGHT $

• 
  Слайд 11
  

  DRESP1,301,Y30,DISP, , ,2, ,30 DRESP1,302,Z30,DISP, , ,3, ,30 DCONSTR,201,301,-20.,+20. DCONSTR,201,302,-20.,+20. $ DRESP1,401,STRESS1,STRESS,PROD, ,2, ,1 DRESP1,402,STRESS2,STRESS,PROD, ,2, ,2 DRESP1,403,STRESS3,STRESS,PROD, ,2, ,3 DRESP1,404,STRESS4,STRESS,PROD, ,2, ,4 DRESP1,405,STRESS5,STRESS,PROD, ,2, ,5 DRESP1,406,STRESS6,STRESS,PROD, ,2, ,6 DRESP1,407,STRESS7,STRESS,PROD, ,2, ,7 DCONSTR,201,401,-2.0E+5,2.0E+5 DCONSTR,201,402,-2.0E+5,2.0E+5 DCONSTR,201,403,-2.0E+5,2.0E+5 DCONSTR,201,404,-2.0E+5,2.0E+5 DCONSTR,201,405,-2.0E+5,2.0E+5 DCONSTR,201,406,-2.0E+5,2.0E+5 DCONSTR,201,407,-2.0E+5,2.0E+5 $ DRESP1,501,E1,EIGN, , ,1 DCONSTR,501,501,30000.,1.0E+6 $ DOPTPRM,IPRINT,0,DESMAX,20,P1,1,P2,15 $ ENDDATA

• 
  Слайд 12

  Результаты решения

  200,0 100,0 645,16 A7 200,0 167,99 645,16 A6 200,0 100,0 645,16 A5 400,0 431,66 645,16 A4 400,0 384,29 645,16 A3 1100,0 1077,0 645,16 A2 1100,0 1077,0 645,16 A1 “Дискретная” оптимизация “Непрерывная” оптимизация Оптимальная конструкция Исходная конструкция Свойство

• 
  Слайд 13
  

  27,24 108,31 27,54 104,47 Оптимальный 21,6 134,35 21,6 134,35 Исходный Частота собств. колебаний Масса Частота собств. колебаний Масса “Дискретная” оптимизация “Непрерывная” оптимизация Вариант конструкции

• 
  Слайд 14

  Заключение

  Дискретная оптимизация в MSC.Nastran – эффективный инструмент решения реальных задач разработки новых изделий