Возможности ANSYS (1050650), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Если введено имя команды,которое не распознано программой ANSYS, товыполняется поиск в структуре директорий. Еслиобнаруживается макрос с таким именем, то онвыполняется. При поиске можно использоватьуказанный пользователем маршрут, а значит,собрать часто используемые макрокоманды вотдельной директории для работы с программойANSYS.Программа ANSYS предоставляет враспоряжениепользователянесколькомакрокоманд, относящихся к адаптивномупостроению сетки (см. раздел “Препроцессорнаяподготовка”)ианимацииграфическихизображений. Другие макрокоманды (такие какмакрокоманды программы ANSYS для работы самериканским сортаментом прокатной стали)обычно приводятся в сообщениях о программеANSYS и могут стать доступными по просьбепользователя.Макрокоманды анимации в программахфирмы ANSYS относятся к показу деформаций собластями равных значений, Q-разрезов собластями равных значений, Q-разрезов свекторнымпредставлениемвеличиниизображению изоповерхностей.
Пользовательможет записывать процедуру анимации в файл,извлекать ее из файла и управлять скоростьюанимации. Анимация по методу Pixmap иотображение списка изображений обеспечиваетсяустройствамитрехмернойграфики.МакрокомандыанимациирасширенысперспективойпримененияинтерфейсаANSYS/LS-DYNA.Процедуры пользователяНесмотрянаотсутствиестрогихограничений в языке проектирования APDL,процедурыпользователядополнительноповышаютгибкостьпрограммы,даваяОфис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияФакс 913-23-00e-mail: cadfem@online.ruВозможности программывозможность создавать специализированныерасчетные средства в рамках программы.Открытая архитектура программы ANSYSпозволяет написать подпрограммы на языкеFORTRAN и связывать их с кодом программы.
Квозможным процедурам пользователя можноотнести следующие:• команды пользователя, расширяющиевозможности программы ANSYS;• конечныеэлементы,введенныепользователем,которыемогутиспользоваться так же, как и элементыпрограммы ANSYS;• альтернативные критерии разрушения длякомпозитноготвердотельногоиоболочечного элемента из 100 слоев;• введенные пользователем соотношения дляописанияползучестиираспуханияматериала;• альтернативные параметры для описанияпластического поведения материала.Оптимизация проектныхразработокВпрограммеANSYSоптимизацияпроектных разработок представляет собойкомпьютерную технологию, состоящую в выбореоптимального проекта из нескольких с помощьюконечно-элементногоанализа.Разработчиквыбирает критерии и ограничения проекта исоздает такую же параметрическую модель, как иприпараметрическомпроектировании.Процедура оптимизации управляет выполнениеманализа на основе принятия решения о значенияхпараметров, используемых при пробных расчетах.Средства оптимизации программы ANSYSпозволяют оптимизировать фактически любойобъект проекта: форму силового элемента,значения напряжений, собственных частоты итемператур, потенциалы магнитного поля идругие дискретные величины, а не толькостоимость проекта или вес конструкции, как вболее ограниченном подходе.
Технологиюоптимизации, реализованную в программеANSYS, можно использовать при любом видеанализа, и это единственная программа, спомощью которой возможна оптимизация дляэлектромагнитногоанализаисвязанныхфизических полей.Процессоптимизациипомогаетпользователюоцениватьианализироватьпространство переменных проекта. Инструментыоптимизации включают следующие программныесредства: факторный анализ для отслеживаниявсехточекэкстремумавпространствепеременных; градиентный метод, с помощьюкоторого вычисляются градиенты целевойфункции и переменных состояния; дискретныйметод, т.е. оценка влияния какой-либо одной изпеременных проекта, меняющейся в некоторомдиапазоне.
Эти средства дают возможностьпроводитьисследованиечувствительностипроектного решения на основе информации оПредставительство CAD-FEM GmbH в СНГТел. (7-095) 913-23-00, 468-81-75производных функций - градиентов зависимыхпеременных. Используются такие параметрыпроектной разработки, как переменные проекта,переменные состояния и целевая функции. Этипараметры определяются следующим образом:• Переменные проекта представляют собойте входные параметры проекта, значениякоторых предполагается менять. К нимобычно относятся такие геометрическиепараметры, как длина, радиус, радиусгалтели и толщина, но это также могутбыть дескрипторы (описатели) свойствматериалов, местоположений нагрузок илисил связей. Пользователь должен указатьминимальные и максимальные значенияили величины отклонений для каждойпеременной проекта.• Переменныесостоянияэтохарактеристики отклика модели, которыеиспользуются для оценки проекта наосновеустановленныхпользователемкритериев.Типичнымипеременнымисостояния являются напряжения, прогибы,температуры и собственные частоты.
Длякаждой переменной указываются верхниеи/илинижниепределы,которыепредставляют собой инженерные критерииприемлемости проекта.• Целеваяфункцияединственнаяпеременная, характеризующая проект вцелом; представляет собой функцию,минимум которой требуется найти. Вкачестве целевой функции может бытьопределена любая величина, котораявыражается через параметр программыANSYS,включаяивведенныепользователемформулы(например,соотношение, связывающее радиус галтелии время ее изготовления на станке). Кцелевым функциям могут относитьсясуммарныйвес,стоимость,массаматериала и любые другие подходящиепараметры.Пользователь задает параметризованныеисходные данные для начального вариантапроекта, переменные проекта, переменныесостояния вместе с их предельными значениями ицелевую функцию. В процессе оптимизциивыбираются новые значения переменных проекта,анализируетсяновыйвариантпроекта,оцениваются переменные состояния, а затемрезультаты используются для повторения всейпоследовательностидействийвпопыткеминимизировать целевую функцию.В программе ANSYS используются дваметода оптимизации: метод аппроксимации иметод первого порядка.Впервомслучаеиспользуютсяаппроксимирующие функции, с помощьюкоторых осуществляется приближенное описаниерезультатованализа,полученныхдляпредшествующеговариантаразработки.Минимум приближенной целевой функцииотыскиваетсяметодомминимизующейпоследовательности, затем создается следующийОфис 1703, 77, Щелковское шоссе, Москва, 107497, РоссияФакс 913-23-00e-mail: cadfem@online.ru60Перевод и редактирование Б.Г.
Рубцова, оформление Л.П. Остапенковариант проекта. Функция цели рассматриваетсяв программе как функция без ограничений - засчет введения штрафных членов, ответственныхзаограниченияпеременныхпроектаипеременных состояния.Оптимизация на основе метода первогопорядка относится к технологии, котораяиспользует информацию о производных целевойфункции - о градиентах зависимых переменныхот переменных проекта. Программа определяетградиент и форму функции цели с помощьюметода адаптивного спуска. На каждой итерацииопределяется направление спуска, а величинавектора смещения выбирается таким образом,чтобы минимизировать целевую функцию.решенияодальнейшихшагах.Пользователь имеет возможность изучатьповедениеразрабатываемойсистемыметодом “что, если ...”, делая рядоднократных прогонов и задавая новыезначения переменных проекта передкаждым таким прогоном.• Случайное варьирование проекта многократный цикл анализа при случайномизменении переменных проекта на каждомшаге.Пользовательустанавливаетпредельное количество повторений цикла ижелательное число возможных циклов.Этот способ полезен для изучения общегоповедения системы и определения числаРис.
40Процедура оптимизации доступна для любого вида анализа. В данном случае с целью достижениявысокого значения первой собственной частоты оптимизирована конструкция шкива за счет изменениятолщины обода и спиц. В этом элементарном двумерном примере не вводились ограничения на величинунапряжений или других параметров отклика (т.е. отсутствуют переменные состояния).Сопоставлениеэтихдвухметодовоптимизации показывает, что первый являетсяболее эффективным, однако метод первогопорядка более надежен. В программе ANSYSреализовано последовательное использованиеобоих методов.
Обычной ситуацией являетсяприменение метода аппроксиммации для суженияобласти поиска и последующее использованиеметода первого поряжка для уточнения решения.В дополнение к традиционным процедурамполучения оптимального проекта программаANSYS предлагает ряд других средств и способовоптимизации.Способыоптимизациипомогаютпользователю представить и оценить поведениесистемы в пространстве ее параметров.Поскольку может оказаться, что минимизацияцелевой функции не обязательна, то прииспользовании этих средств построение ее нетребуется.Переченьдоступныхспособовоптимизации приведен ниже.• Однократный запуск программы состоитв выполнении только одного вариантаконечно-элементногорасчетапереданализомрезультатовипринятиемПредставительство CAD-FEM GmbH в СНГТел.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
