Дискретная оптимизация в MSC.Nastran С.А. Сергиевский Московское представительство MSC.Software Corporation

Содержание

Слайд 2

MSC.Nastran 2001: дискретная оптимизация Переменные проектирования – величины действительные Результаты решения

MSC.Nastran 2001: дискретная оптимизация

Переменные проектирования – величины действительные
Результаты решения оптимизационной задачи

с помощью MSC.Nastran версий до 2001 – действительные значения с не определенными заранее величинами (в пределах допустимого интервала значений)
Пример:
оптимальное значение толщины i-ой панели ti опт = 1,678 мм
заводской ограничитель: допустимые значения 1,2; 1,5; 2,0; 2,5 мм
MSC.Nastran 2001 решает оптимизационную задачу с учетом требуемой дискретности допустимых значений параметров
Слайд 3

Дискретная оптимизация: управление решением DESVAR - оператор описания переменной проектирования ID

Дискретная оптимизация: управление решением

DESVAR - оператор описания переменной проектирования
ID – идентификационный

номер оператора
LABEL – имя переменной
XINIT – исходное значение переменной проектирования
XLB – нижняя граница допускаемого значения
XUB – верхняя граница допускаемого значения
DELXV – относительное значение допустимой величины изменения переменной проектирования на одном шаге
DDVAL – идентификационный номер оператора DDVAL, описывающего допустимые дискретные значения переменной
Слайд 4

Дискретная оптимизация: управление решением DDVAL - оператор задания допустимых дискретных значений

Дискретная оптимизация: управление решением

DDVAL - оператор задания допустимых дискретных значений переменной

проектирования
ID – идентификационный номер оператора
DVALi – допустимые дискретные значения
THRU – ключевое слово (обозначает интервал допустимых
значений)
DVAL1 – нижняя граница допускаемого значения
DVAL – верхняя граница допускаемого значения
BY – ключевое слово (обозначает инкремент допустимых
значений)
INC – величина инкремента допустимых значений переменных
Слайд 5

Дискретная оптимизация: управление решением DOPTPRM - оператор задания параметров решения задачи

Дискретная оптимизация: управление решением

DOPTPRM - оператор задания параметров решения задачи оптимизации


DISCOD – идентификатор метода дискретной оптимизации
Vdiscod – значение параметра DISCOD
DISBEG – номер цикла решения задачи, начиная с которого
выполняется дискретная оптимизация
Vdisbeg – значение параметра DISBEG
Слайд 6

Пример решения задачи дискретной оптимизации Оптимизация открытой хвостовой фермы вертолета (Э.Хог,

Пример решения задачи дискретной оптимизации

Оптимизация открытой хвостовой фермы вертолета
(Э.Хог, Я. Арора. Прикладное

оптимальное проектирование. – М.: “Мир”, 1983)
Слайд 7

Пример решения задачи дискретной оптимизации Минимизировать массу стержневой конструкции. Максимальное перемещение

Пример решения задачи дискретной оптимизации

Минимизировать массу стержневой конструкции. Максимальное перемещение точки

приложения нагрузки не должно превышать 20 мм по осям Y и Z. Первая частота собственных колебаний должна быть не менее 27,5 Гц. Минимальная величина поперечного сечения стержней 100 мм2, дискретность допустимых значений - 100 мм2
Слайд 8

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации SOL 200 TIME 10000

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации

SOL 200
TIME 10000
CEND
DESOBJ(MIN) = 101
DESSUB

= 201
SPC = 1
SUBCASE 1
ANALYSIS = STATICS
DESSUB = 201
DISPLACEMENT = ALL
STRESS(CORNER) = ALL
LOAD = 1
SUBCASE 2
ANALYSIS = MODES
DESSUB = 501
METHOD = 1
BEGIN BULK
$PARAM,POST,-1
PARAM,AUTOSPC,YES
PARAM,K6ROT,100.
PARAM,MAXRATIO,1.E+8
PARAM,GRDPNT,0
Слайд 9

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации $*********************************** $ ANALYSIS MODEL

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации
$***********************************
$ ANALYSIS MODEL
$***********************************
FORCE,1,30,0,1.,0.,2900226.,0.
EIGRL,1,0.,1000.,5
.
Операторы описания

КЭМ (GRID’ы,
CROD’ы, PROD’ы, RBE, SPC’ы, MAT1)
.
$***********************************
$ DESIGN MODEL
$***********************************
DESVAR, 1,A1,645.16,0.01,1.0E+20, ,1
DESVAR, 2,A2,645.16,0.01,1.0E+20, ,2
DESVAR, 3,A3,645.16,0.01,1.0E+20, ,3
DESVAR, 4,A4,645.16,0.01,1.0E+20, ,4
DESVAR, 5,A5,645.16,0.01,1.0E+20, ,5
DESVAR, 6,A6,645.16,0.01,1.0E+20, ,6
DESVAR, 7,A7,645.16,0.01,1.0E+20, ,7
$
Слайд 10

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации DDVAL,1,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,2,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,3,100.,THRU,10000.,BY,100. DDVAL,4,100.,THRU,10000.,BY,100.

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации
DDVAL,1,100.,THRU,10000.,BY,100.
DDVAL,2,100.,THRU,10000.,BY,100.
DDVAL,3,100.,THRU,10000.,BY,100.
DDVAL,4,100.,THRU,10000.,BY,100.
DDVAL,5,100.,THRU,10000.,BY,100.
DDVAL,6,100.,THRU,10000.,BY,100.
DDVAL,7,100.,THRU,10000.,BY,100.
$
DVPREL1, 1,PROD, 1, 4,0.01,1.0E+20, ,

,+
+, 1,1.0
DVPREL1, 2,PROD, 2, 4,0.01,1.0E+20, , ,+
+, 2,1.0
DVPREL1, 3,PROD, 3, 4,0.01,1.0E+20, , ,+
+, 3,1.0
DVPREL1, 4,PROD, 4, 4,0.01,1.0E+20, , ,+
+, 4,1.0
DVPREL1, 5,PROD, 5, 4,0.01,1.0E+20, , ,+
+, 5,1.0
DVPREL1, 6,PROD, 6, 4,0.01,1.0E+20, , ,+
+, 6,1.0
DVPREL1, 7,PROD, 7, 4,0.01,1.0E+20, , ,+
+, 7,1.0
$
DRESP1,101,W,WEIGHT
$
Слайд 11

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации DRESP1,301,Y30,DISP, , ,2, ,30

Входной файл для решения задачи дискретной оптимизации
DRESP1,301,Y30,DISP, , ,2, ,30
DRESP1,302,Z30,DISP, ,

,3, ,30
DCONSTR,201,301,-20.,+20.
DCONSTR,201,302,-20.,+20.
$
DRESP1,401,STRESS1,STRESS,PROD, ,2, ,1
DRESP1,402,STRESS2,STRESS,PROD, ,2, ,2
DRESP1,403,STRESS3,STRESS,PROD, ,2, ,3
DRESP1,404,STRESS4,STRESS,PROD, ,2, ,4
DRESP1,405,STRESS5,STRESS,PROD, ,2, ,5
DRESP1,406,STRESS6,STRESS,PROD, ,2, ,6
DRESP1,407,STRESS7,STRESS,PROD, ,2, ,7
DCONSTR,201,401,-2.0E+5,2.0E+5
DCONSTR,201,402,-2.0E+5,2.0E+5
DCONSTR,201,403,-2.0E+5,2.0E+5
DCONSTR,201,404,-2.0E+5,2.0E+5
DCONSTR,201,405,-2.0E+5,2.0E+5
DCONSTR,201,406,-2.0E+5,2.0E+5
DCONSTR,201,407,-2.0E+5,2.0E+5
$
DRESP1,501,E1,EIGN, , ,1
DCONSTR,501,501,30000.,1.0E+6
$
DOPTPRM,IPRINT,0,DESMAX,20,P1,1,P2,15
$
ENDDATA
Слайд 12

Результаты решения

Результаты решения

Слайд 13

Результаты решения

Результаты решения