澳门新葡8455最新网站求解需要用到黄金算法和二次方程技术

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  优化理论设计优化介绍:优化模块(opt)是ANSYS程序中的一个完整的最优设计模块。最优设计是在某种意义下的最佳设计。在一些例子中最优设计可以使结构得到最小重量最大频率在热传递中得到最小温度在磁场发动机中得到最大峰值转矩。在其他一些情况下简单函数的最小值不是唯一目标。还需要满足一些设计中预定义的约束。(例如:压力几何位移热流等)在最优设计中ANSYS优化通常需要定义三种变量来表征优化过程:设计变量状态变量目标函数这些变量在ANSYS参数化设计语言中用标量表示。在优化步骤中APDL是必不可少的一步。在优化分析中独立的变量是设计变量。设计变量的矢量形式为:()设计有N个约束包含上限和下限:()n::设计变量的个数最小值()约束条件:()()():目标函数状态变量包含设计分别有下限和上限。:状态变量个数有上限和下限值状态变量作为依靠变量随着设计变量矢量x变化 可行与不可行设计设置设计形状满足所有的约束称为可行设计。设计形状违反一个或更多的约束称为不可行设计。在可行设计范围内公差加到每一个状态变量极限中。所以:如果是一个给定的设计值()设计认为可行只有当:()()()是公差。并且:(没有公差加到设计变量中)()一阶优化方法这种优化方法计算使用派生信息。(命令流OPTYPE,FIRST)。约束问题转变成无约束通过加权函数。派生出目标函数和状态变量加权函数。在设计区间内产生一个搜索方向。各种最速下降和变化方向在每一个循环中运行直到达到容许公差。每个循环由子循环组成包括搜索方向和梯度计算。一阶最优设计需要结构分析循环。和子问题模糊方法不同这种方法拥有更高的计算精度和准确性。无约束目标函数一个无约束问题可概括为如下形式:():无维数无约束目标函数约束设计和状态变量加罚参考函数值从现行设计设置中得到。约束满足通过表面参数响应来控制。外罚函数应用到设计变量。状态变量用延长的内罚函数(表示。例如:状态变量约束用一个上限罚函数()大整数使函数足够大当违反约束时当它不约束时足够小。函数应用剩余的罚函数具有相似的形式。当搜索方向确定时一定的计算条件可以获得当函数写成两个函数的和。定义:()()方程可写成:()函数分别表示目标函数和罚约束。搜索方向每一次最优循环给出一个搜索方向矢量下一点可以得到通过公式:                        ()搜索从线性搜索参数:与最小值在方向相一致。求解需要用到黄金算法和二次方程技术。的范围为            ()在线性搜索中最大的步长大小。(内部计算)当前最大的线性搜索步长。求解公式的全局最小值的关键是依靠一系列的搜索方向和内部调整的表面响应参数。从初始点搜索方向取无约束目标函数的负梯度方向并且:和第一步的搜索方法是最速下降法。随后的变化方向根据PolakRibiere递推公式:当所有的设计变量约束满足。q可以作为一个因子提出可以写成:if   合适的正确完成q可以变化从一个到另一个而不破坏公式的变化。调整q可以从内部控制状态变量约束。将约束加进限制值中作为必须容许目标。这种调整变得比较明显当公式分离成两个方向矢量:每个方向都有一个独立的递推关系。算法恰好在设置时重启施加最速下降。当坏条件被查到时应用重启设置。达到容许极限。保存满足约束的状态变量。认为梯度矢量是可取的。梯度矢量计算按照一个近似值:e:矢量在第一元件中是其他是。:不同的载荷步尺寸收敛精度一阶循环直到达到收敛精度和中止发生。这两个指标被检查在每一个优化循环的最后。收敛定义为比较当前步和前一步和最佳设置::目标函数公差。同时必须的在最后循环中需要最速下降否则额外的循环表示。换句话说最速下降被施加和容许极限被检查。中止发生在::循环次数:允许循环次数

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