OPTIMUS是指過程集成和優(yōu)化設(shè)計軟件,集成CAD/CAE仿真工具,實(shí)現(xiàn)仿真流程自動化,包括試驗設(shè)計、單目標(biāo)/多目標(biāo)優(yōu)化、魯棒性/可靠性設(shè)計等模塊,是多學(xué)科仿真設(shè)計輔助工具。
1. 工作流集成
OPTIMUS能集成任何仿真軟件并驅(qū)動多學(xué)科工作流,包括市場上現(xiàn)有的商用程序和用戶自開發(fā)程序,比如NASTRAN、LS-DYNA、HYPERMESH、FLUENT、MATLAB等,涉及到了應(yīng)力分析,碰撞分析,流體流動,聲光電熱磁等領(lǐng)域,同樣可以集成用戶用FORTRAN,C語言等編寫的程序。
2. 試驗設(shè)計和響應(yīng)面
工程師通常對一個研究對象要通過多次試驗了解其特性,尤其是設(shè)計變量和產(chǎn)品性能之間的關(guān)系。在仿真試驗中,工程師通過多個樣本點(diǎn)的試驗,達(dá)到了解研究對象的目的。試驗設(shè)計的目的是對樣本點(diǎn)的選取進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計,用較少的試驗樣本得到更多的信息。OPTIMUS通過數(shù)值計算技術(shù)和統(tǒng)計方法,選擇并分析一系列虛擬的試驗樣本,幫助工程師了解設(shè)計參數(shù)和產(chǎn)品性能之間的相關(guān)性和敏感度。在設(shè)計空間探索的樣本點(diǎn)上可以建立響應(yīng)面模型,幫助工程師通過利用現(xiàn)有的實(shí)驗樣本信息最大限度地改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計。
3. 優(yōu)化設(shè)計
OPTIMUS包含多種優(yōu)化方法,針對不同的問題如單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化問題。當(dāng)評估新的產(chǎn)品設(shè)計方案時,工程師經(jīng)常需要在多個相互沖突的設(shè)計指標(biāo)之間進(jìn)行取舍,往往很難滿足所有指標(biāo),也就無法確定是否已經(jīng)找到了最佳設(shè)計。Optimus提供的參數(shù)優(yōu)化算法能自動調(diào)整仿真模型中的設(shè)計參數(shù),提供滿足各個設(shè)計指標(biāo)的多種優(yōu)化設(shè)計方案,供設(shè)計人員根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。OPTIMUS可以通過基于導(dǎo)數(shù)的快速尋優(yōu)算法和先進(jìn)的遺傳算法的結(jié)合,在復(fù)雜的設(shè)計問題中尋找最優(yōu)設(shè)計。多目標(biāo)優(yōu)化算法能找到帕雷托前沿(Pareto fronts),再多個相互沖突的設(shè)計目標(biāo)中找到最優(yōu)設(shè)計。
4. 可靠性和魯棒性
由于制造公差和材料特性等不確定性因素,設(shè)計參數(shù)可能在設(shè)計名義值附近有所波動。很多時候,這些波動造成了意料之外的產(chǎn)品功能損失和質(zhì)量問題。OPTIMUS能通過對設(shè)計空間的探索,找到產(chǎn)品性能對設(shè)計參數(shù)波動敏感最低的設(shè)計方案,既達(dá)到可靠性要求。魯棒性設(shè)計則是找到一種設(shè)計,當(dāng)設(shè)計參數(shù)發(fā)生小的波動時,產(chǎn)品性能變化不會太大,性能的波動在允許的質(zhì)量變化范圍以內(nèi),保證產(chǎn)品的穩(wěn)健性。OPTIMUS包含多個魯棒性可靠性設(shè)計方法,可以針對不同的問題類型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
5. 并行
OPTIMUS的并行功能使得工程師能夠充分利用計算機(jī)資源,采用多CPU并行計算,包括多CPU的工作站、計算機(jī)集群和并行資源管理系統(tǒng),且工作流層和算法層均可并行計算,大大減少計算耗時。
1:Optimus 結(jié)合ANSYS WB實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計
2:Optimus 結(jié)合LMS軟件實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計
3:Optimus 結(jié)合MSC軟件實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計
4:Optimus 結(jié)合StarCCM+實(shí)現(xiàn)CFD優(yōu)化
5:Optimus結(jié)合Flowmaster實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計
6:Optimus結(jié)合Maple實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計
7:Optimus結(jié)合Scilab實(shí)現(xiàn)太陽能系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
8:Optimus聲學(xué)優(yōu)化 |