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【本周推薦】-TurboTides中的迭代優化設計

作者:太澤透平來源:太澤
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TurboTides中的迭代優化設計

      在產品設計過程中,對于一個新的設計或是改進改型,從設計到交付過程當中需要不斷進行迭代優化,最終形成一個滿意的解決方案。為了更好地提升設計能力,同時節省人力物力,在TurboTides中引入了相關的參數分析方法和優化集成算法,方便用戶在設計過程中更快更好地進行迭代優化,提升效率,節約時間。

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1 產品設計過程


     在TurboTides軟件中,目前可以針對一維和二維分析計算采用一些優化算法進行優化設計。下面簡要介紹一下一維優化設計部分快速迭代優化功能。

TurboTides中針對一維設計算例,在計算分析完成后,可以進行快速優化迭代。例如,對于下面的默認計算算例,進口流量為5.389kg/s,轉速為14000RPM,一維計算效率為0.892。

圖片          2 一維分析算例


圖片 3 一維初始計算結果


      在進行一維分析計算后,進入到優化模塊中,對部分輸入參數進行優化設計分析,在參數選擇框選取需要調整的輸入參數及范圍。這里的輸入參數主要是一維設計中涵蓋的所有輸入可調參數,可以由用戶自由選取。

圖片        4 一維設計優化選擇


圖片          5 優化輸入參數選擇


     在目標選擇欄選取主要關注的目標變量,并設定目標變量的優化方向(最大、最小或目標值)。


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6 優化目標選擇

     在約束選擇框選取對應的約束條件。


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7 約束條件選取


      約束條件選取后,在優化算法選擇框選取相應的優化算法(目前支持網格自適應搜索算法,有效全局優化算法,遺傳算法)。


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8 優化算法選擇


      在上述輸入參數、輸出參數、約束條件和優化算法選擇完成后,執行分析按鈕,開始計算分析,分析過程中可以實時展示目標變量的動態變化過程。等待分析完成后,TurboTides將給出當前優化算法條件下的最優輸入參數和優化結果。


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9 優化過程及結果


    為了驗證上述一維優化設計的結果,我們將一維設計結果導入幾何模塊,生成對應的三維實體模型。


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10 三維模型生成


     三維模型生成完成后導入CFD模塊進 行網格劃分和導入一維計算邊界條件,進行三維CFD分析,驗證一維優化設計的結果。


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11 CFD計算分析


     CFD計算完成后,查看計算結果,可以看出一維優化結果與三維計算分析結果十分接近。一維優化后效率為0.919,CFD三維計算結果為0.927,兩者相差0.87%。優化后效率提升了2.9%。(當然,優化提升的幅度跟輸入參數的調節范圍和約束條件息息相關,不同的參數條件優化效果不盡相同)。


圖片            12 CFD計算結果


     總的來說,在TurboTides中可以實現基本的快速分析優化,有效降低后續三維計算分析工作量,大量節省了人力物力,為初期設計提供了便利。(后續還將推出更豐富的DOE試驗設計和其他優化設計算法,敬請期待?。?/span>


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編寫 | 太澤透平-YJJ






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