課程簡(jiǎn)介

優(yōu)化設(shè)計(jì)是一門新興學(xué)科,它建立在數(shù)學(xué)規(guī)劃理論和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,通過計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算,能從眾多的設(shè)計(jì)方案中尋到盡可能完善的或最適宜的設(shè)計(jì)方案,使期望的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)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(fù)雜問題,優(yōu)化設(shè)計(jì)為工程設(shè)計(jì)提供了一種重要的科學(xué)設(shè)計(jì)方法,因而采用這種設(shè)計(jì)方法能大大提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面:一是如何將設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為確切反映問題實(shí)質(zhì)并適合于優(yōu)化計(jì)算的數(shù)學(xué)模型,建立數(shù)學(xué)模型包括:選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)變量,建立優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。目標(biāo)函數(shù)是設(shè)計(jì)問題所要求的最優(yōu)指標(biāo)與設(shè)計(jì)變量之間的函數(shù)關(guān)系式,約束條件反映的是設(shè)計(jì)變量取得范圍和相互之間的關(guān)系;二是如何求得該數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解:可歸結(jié)為在給定的條件下求目標(biāo)函數(shù)的極值或最優(yōu)值的問題。

目前機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用于航天、航空和國防等各部門。優(yōu)化設(shè)計(jì)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的，它是將最優(yōu)化原理和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為工程設(shè)計(jì)提供一種重要的科學(xué)設(shè)計(jì)方法。利用這種新方法，就可以尋找出最佳設(shè)計(jì)方案，從而大大提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

本課程詳細(xì)講解了ANSYS Workbench平臺(tái)中的探索設(shè)計(jì)工具模塊（Design Systems）的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能和優(yōu)化技術(shù)方法及步驟。

??課程目錄

? ??第1部份：優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

? ??第2部份：優(yōu)化設(shè)計(jì)中常用術(shù)語?

? ? ? ?2.1 設(shè)計(jì)變量

? ? ? ?2.2 狀態(tài)變量

? ? ? ?2.3 目標(biāo)函數(shù)

? ??第3部份：工程問題-懸臂梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)

? ? ? ?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(biāo)函數(shù)

? ? ? ?3.4 劃分網(wǎng)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(shè)計(jì)

? ? ? ?3.8 基于響應(yīng)面法的優(yōu)化設(shè)計(jì)

? ? ? ?3.9 優(yōu)化設(shè)計(jì)的后處理