課程簡介
優(yōu)化設計是一門新興學科,它建立在數(shù)學規(guī)劃理論和計算機程序設計基礎上,通過計算機的數(shù)值計算,能從眾多的設計方案中尋到盡可能完善的或最適宜的設計方案,使期望的經濟指標達到最優(yōu),它可以成功地解決解析等其它方法難以解決的復雜問題,優(yōu)化設計為工程設計提供了一種重要的科學設計方法,因而采用這種設計方法能大大提高設計效率和設計質量。優(yōu)化設計主要包括兩個方面:一是如何將設計問題轉化為確切反映問題實質并適合于優(yōu)化計算的數(shù)學模型,建立數(shù)學模型包括:選取適當?shù)脑O計變量,建立優(yōu)化問題的目標函數(shù)和約束條件。目標函數(shù)是設計問題所要求的最優(yōu)指標與設計變量之間的函數(shù)關系式,約束條件反映的是設計變量取得范圍和相互之間的關系;二是如何求得該數(shù)學模型的最優(yōu)解:可歸結為在給定的條件下求目標函數(shù)的極值或最優(yōu)值的問題。
目前機械優(yōu)化設計已廣泛應用于航天、航空和國防等各部門。優(yōu)化設計是20世紀60年代初發(fā)展起來的，它是將最優(yōu)化原理和計算機技術應用于設計領域，為工程設計提供一種重要的科學設計方法。利用這種新方法，就可以尋找出最佳設計方案，從而大大提高設計效率和質量。
本課程詳細講解了ANSYS Workbench平臺中的探索設計工具模塊（Design Systems）的優(yōu)化設計功能和優(yōu)化技術方法及步驟。
??課程目錄
? ??第1部份：優(yōu)化設計簡介
? ??第2部份：優(yōu)化設計中常用術語?
? ? ? ?2.1 設計變量
? ? ? ?2.2 狀態(tài)變量
? ? ? ?2.3 目標函數(shù)
? ??第3部份：工程問題-懸臂梁的優(yōu)化設計
? ? ? ?3.1 問題分析的基本路線
? ? ? ?3.2 建立參數(shù)化模型
? ? ? ?3.3 獲取目標函數(shù)
? ? ? ?3.4 劃分網格
? ? ? ?3.5 定義邊界條件和載荷
? ? ? ?3.6 獲取狀態(tài)變量
? ? ? ?3.7 基于直接法優(yōu)化設計
? ? ? ?3.8 基于響應面法的優(yōu)化設計
? ? ? ?3.9 優(yōu)化設計的后處理
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