課程簡介
優(yōu)化設(shè)計是一門新興學(xué)科,它建立在數(shù)學(xué)規(guī)劃理論和計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)上,通過計算機(jī)的數(shù)值計算,能從眾多的設(shè)計方案中尋到盡可能完善的或最適宜的設(shè)計方案,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)計為工程設(shè)計提供了一種重要的科學(xué)設(shè)計方法,因而采用這種設(shè)計方法能大大提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計主要包括兩個方面:一是如何將設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為確切反映問題實質(zhì)并適合于優(yōu)化計算的數(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)計問題所要求的最優(yōu)指標(biāo)與設(shè)計變量之間的函數(shù)關(guān)系式,約束條件反映的是設(shè)計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)計已廣泛應(yīng)用于航天、航空和國防等各部門。優(yōu)化設(shè)計是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的，它是將最優(yōu)化原理和計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域，為工程設(shè)計提供一種重要的科學(xué)設(shè)計方法。利用這種新方法，就可以尋找出最佳設(shè)計方案，從而大大提高設(shè)計效率和質(zhì)量。
本課程詳細(xì)講解了ANSYS Workbench平臺中的探索設(shè)計工具模塊（Design Systems）的優(yōu)化設(shè)計功能和優(yōu)化技術(shù)方法及步驟。
??課程目錄
? ??第1部份：優(yōu)化設(shè)計簡介
? ??第2部份：優(yōu)化設(shè)計中常用術(shù)語?
? ? ? ?2.1 設(shè)計變量
? ? ? ?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
? ? ? ?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
? ? ? ?3.8 基于響應(yīng)面法的優(yōu)化設(shè)計
? ? ? ?3.9 優(yōu)化設(shè)計的后處理
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