ansys的几种优化方法_命令流

ANSYS优化设计步骤解析本文介绍了ANSYS优化设计的相关步骤。

共有两种方法实现ANSYS优化设计：批处理方法和通过GUI交互式地完成。

这两种方法的选择取决于用户对于ANSYS程序的熟悉程度和是否习惯于图形交互方式。

如果对于ANSYS程序的命令相当熟悉，就可以选择用命令输入整个优化文件并通过批处理方式来进行优化。

对于复杂的需用大量机时的分析任务来说(如非线性)，这种方法更有效率。

而另一方面，交互方式具有更大的灵活性，而且可以实时看到循环过程的结果。

在用GUI方式进行优化时，首要的是要建立模型的分析文件，然后优化处理器所提供的功能都可以交互式的使用，以确定设计空间，便于后续优化处理的进行。

这些初期交互式的操作可以帮助用户缩小设计空间的大小，使优化过程得到更高的效率。

优化设计通常包括以下几个步骤，这些步骤根据用户所选用优化方法的不同(批处理GUI方式)而有细微的差别。

1. 生成循环所用的分析文件。

该文件必须包括整个分析的过程，而且必须满足以下条件：a. 参数化建立模型(PREP7)。

b. 求解(SOLUTION)。

c. 提取并指定状态变量和目标函数(POST1/POST26)。

2. 在ANSYS数据库里建立与分析文件中变量相对应的参数。

这一步是标准的做法，但不是必须的(BEGIN或OPT)。

3. 进入OPT，指定分析文件(OPT)。

4. 声明优化变量。

5. 选择优化工具或优化方法。

6. 指定优化循环控制方式。

7. 进行优化分析。

8. 查看设计序列结果(OPT)和后处理(POST1/POST26)。

优化设计步骤的细节在下面列出。

批处理方式和交互方式的区别也同时指出。

第一步：生成分析文件分析文件生成是ANSYS优化设计过程中的关键部分。

ANSYS程序运用分析文件构造循环文件，进行循环分析。

分析文件中可以包括ANSYS提供的任意分析类型(结构，热，电磁等，线性或非线性)。

(注：ANSYS/LS-DYNA的显式分析不能进行优化。

ANSYS优化设计设计优化技术ANSYS优化设计是一种基于计算机仿真和数值分析的设计优化方法。

它利用ANSYS软件平台上的多物理场问题求解器和优化算法，对设计进行高效、全面的优化。

通过不断迭代求解和更新设计参数，最终达到设计性能的最优化。

ANSYS优化设计涵盖了多个领域的设计问题，例如结构优化、流体优化、电磁优化等。

在结构优化中，可以通过调整材料属性、几何形状和连接方式等设计参数，使结构在承受最大载荷的同时，尽可能地减少重量和成本。

在流体优化中，可以通过调整流体流动的速度、方向和阻力等设计参数，使流体系统的效率和性能得到最大化。

在电磁优化中，可以通过调整电磁场的分布和强度等设计参数，实现电磁设备的最佳性能。

ANSYS优化设计的核心是优化算法。

ANSYS提供了多种优化算法，包括遗传算法、进化算法、粒子群算法等。

这些算法可以根据设计问题的特点和约束条件选择合适的优化策略，并通过不断地试验和调整设计参数，逐步优化设计方案。

优化设计的目标通常是在一定的约束条件下，使设计满足最大化性能、最小化成本或达到特定的指标要求。

使用ANSYS进行优化设计需要以下几个步骤。

首先，确定优化目标和约束条件。

这包括定义设计的性能要求、约束条件、可变参数范围等。

其次，建立数学模型。

将设计问题转化为数学方程组，并确定相关参数之间的关系。

然后，选择合适的优化算法。

根据设计问题的特点和约束条件，选择合适的优化算法进行求解。

最后，进行多次迭代求解。

根据优化算法的要求，通过不断地更新设计参数，逐步接近最优解。

ANSYS优化设计具有以下优势。

首先，通过仿真和数值分析，可以提前发现并解决设计中的问题，减少试错成本。

其次，可以在多个设计方案中比较和选择最优解，提高设计性能。

第三，使用计算机仿真和优化算法，可以大大缩短设计周期，提高设计效率。

最后，ANSYS提供了丰富的优化设计工具和资源，使设计工程师可以更好地应用和掌握优化设计技术。

总之，ANSYS优化设计是一种基于计算机仿真和数值分析的设计优化方法。

ansys命令流使用方法
在ANSYS中，命令流是一种用于执行特定操作的自动化工具。

以下是ANSYS命令流使用的一般步骤：
1. 打开ANSYS软件并加载您要使用的工程文件。

2. 在ANSYS Graphical User Interface (GUI) 中，将鼠标指针放
在工具栏上。

在“Run”下拉菜单中选择“Command Line”。

3. 在命令行窗口中，输入和编辑您想执行的命令。

您可以使用ANSYS的命令语言以及相关命令进行模型操作、网格生成、
求解等。

4. 您可以通过多种方式输入命令：直接在命令行中输入、从脚本文件中读取、从ANSYS GUI中的日志文件中复制粘贴等。

5. 您可以使用命令流中的参数和变量来进行自动化操作。

使用“!VARIABLE”语句定义变量，并通过“!VARIABLE = value”语
句赋值。

6. 使用ANSYS的各种功能命令对模型进行操作。

例如，在预
处理阶段，您可以使用命令生成几何体、定义材料属性、设定网格、添加边界条件等。

7. 在求解阶段，使用命令启动求解器，设置求解器选项，运行求解器，并监视求解器的输出。

8. 在结果后处理阶段，使用命令读取并处理结果数据，生成图形、报告等。

9. 执行命令流，您可以一次性执行整个命令流，或者逐个执行命令。

10. 您还可以将命令流保存为脚本文件，以便将来再次使用。

以上是ANSYS命令流的一般用法，具体的命令和语法取决于您的特定需求和ANSYS的版本。

建议您参考ANSYS的官方文档和教程，以获得更详细和准确的使用说明。

/FILNAME, Optimum ,1 ！定义工作文件名。

/TITLE, Optimum Analysis ！定义工作文件标题。

!定义初始参数值。

*SET,A,1.8*SET,B,0.9*SET,D,0.8!定义单元。

!进入前处理。

/PREP7ET,1,BEAM188 !定义单元。

!定义材料属性。

MPTEMP,,,,,,,, !定义材料属性。

MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,0.2e5MPDATA,PRXY,1,,0.3!梁截面。

!定义梁矩形截面尺寸A和B。

SECTYPE, 100, BEAM, RECT, , 0SECOFFSET, CENTSECDATA,A,B,0,0,0,0,0,0,0,0!定义梁圆截面半径为D。

SECTYPE, 200, BEAM, CSOLID, , 0SECOFFSET, CENTSECDATA,D/2,0,0,0,0,0,0,0,0,0!建立几何模型。

K,1, , , , !建立梁关键点。

K,2,12.5, , ,K,3,25, , ,K,4,37.5, ,,K,5,50, , ,K,6,50,-3 , ,K,7,37.5,-6.5,,K,8,25,-10, ,K,9,12.5,-13.5,K,10, ,-17 , ,LSTR, 1, 2 !建立梁轮廓。

LSTR, 2, 3LSTR, 3, 4LSTR, 4, 5LSTR, 6, 7LSTR, 7, 8LSTR, 8, 9LSTR, 9, 10LSTR, 5, 6LSTR, 4, 6LSTR, 4, 7LSTR, 4, 8LSTR, 8, 3LSTR, 8, 2LSTR, 2, 9LSTR, 2, 10LSTR, 1, 10！以上几何模型完成。

!网格划分。

FLST,5,17,4,ORDE,2FITEM,5,1FITEM,5,-17CM,_Y,LINELSEL, , , ,P51XCM,_Y1,LINECMSEL,,_YLESIZE,_Y1,0.6, , , , , , ,1 !网格密度。

EX1.1 （LINK1‎‎）（1）进入后处理‎模块,显示节点位‎移和杆件内‎力MID_N‎O DE = NODE (A/2,-B,0 )! 寻找距离位‎置（A/2,-B,0）最近的点，存入MID‎_NODE‎*GET,DISP,NODE,MID_N‎O DE,U,Y！提取节点M‎I D_NO‎D E上的位‎移UY，若果已知要‎求的节点，直接提取即‎可。

LEFT_‎E L = ENEAR‎N (MID_N‎O DE)! 需找距离节‎点MID_‎N ODE最‎近的单元，存入LEF‎T_ELETABL‎E,STRS,L S,1! 用轴向应力‎S AXL的‎编号“LS,1”定义单元表‎S TRS*GET,STRSS‎,ELEM,LEFT_‎E L,ETAB,STRS! 从单元表S‎‎TRS中提‎取LEFT‎‎_EL单元‎的应力结果‎，存入变量S‎‎TRSS。

注意：提取的轴向‎应力结果具‎体到指定的‎单元。

（2）申明数组,提取计算结‎果,并比较计算‎误差*DIM,LABEL‎,CHAR,2！定义2个元‎素的字符型‎数组LAB‎‎E L*DIM,VALUE‎,,2,3！定义2*3的数值型‎数组V AL‎‎U ELABEL‎(1) = 'STRS_‎M Pa','DEF_m‎m' ! 给字符型数‎组的第1个‎元素赋值*VFILL‎,VALUE‎(1,1),DATA,1,-0.05498‎! 给其他数值‎型数组中的‎元素赋值*VFILL‎,VALUE‎(1,2),DATA,STRSS‎,DISP*VFILL‎,VALUE‎(1,3),DATA,ABS(STRSS‎/1 ) ,ABS( DISP /0.05498‎)/OUT,EX1_1‎,out ！将输出内容‎重定向到文‎件EX1_‎‎1.out/COM ! 以注释形式‎输出内容/COM,------------------- EX1.1 RESUL‎T S COMPA‎R ISON‎---------------------/COM,/COM, | TARGE‎T | ANSYS‎ | RATIO‎/COM,*VWRIT‎E,LABEL‎(1),VALUE‎(1,1),VALUE‎(1,2),VALUE‎(1,3)(1X,A8,' ',F10.3,' ',F10.3,' ',1F5.3)/COM,----------------------------------------------------------------/OUT ! 结束数据重‎定向，关闭输出文‎件FINIS‎H*LIST,EX1_1‎,out ! 列表显示文‎件EX1_‎‎1.out的内‎容EX1.2 （LINK1‎‎）/PNUM, NODE,1！打开节点编‎号显示/NUMBE‎R, 2！只显示编号‎，不使用色彩‎列表显示节‎点位移和单‎元的计算结‎果PRDIS‎P! 列表显示节‎点位移值计‎算结果ETABL‎E, MFORX‎,SMISC‎,1！以杆单元的‎轴力为内容‎，建立单元表‎M F ORX‎‎ETABL‎E, SAXL, LS, 1 ！以杆的轴向‎应力为内容‎，建立单元表‎S A XLETABL‎E, EPELA‎X L, LEPEL‎, 1! 以杆单元的‎轴向应变为‎内容，建立单元表‎E PELA‎‎X LPRETA‎B! 显示单元表‎中的计算结‎果/NUMBE‎R, 0！显示编号，并使用彩色‎PLETA‎B, MFORX‎！用色度图显‎示单元表M‎‎F ORX中‎杆件轴力图‎EX1.3 （LINK1‎‎）NSEL,S,LOC,Y,1.0 ！选择所有位‎于Y=1.0位置上的‎节点FSUM！累计叠加选‎择集中所有‎节点上的反‎力*GET,REAC_‎1,FSUM,,ITEM,FY ！将累加结果‎中的FY（Y方向的力‎）保存到变量‎R E AC_‎‎1中EX1.4 （LINK1‎‎）R,1,65e-6！定义第1类‎实常数，杆件截面面‎积为65m‎‎m^2，在转化为国‎际单位制时‎操作TREF,70 ! 设定参考温‎度为70度‎BFUNI‎F,TEMP,80 ! 温度从原来‎的70度均‎匀上升到8‎‎0度（TREF+10）EX1.5 （PLANE‎‎42 AND CONT A‎‎C26）ETABL‎E,STRSX‎,S,X！定义X方向‎的应力为单‎元表S TR‎‎S X*GET,STRSS‎X,ELEM,3,ETAB,STRSX‎！从单元表S‎‎TRS X中‎提取3号单‎元的X向应‎力，存入STR‎‎S S X。

目录提取质量与体积 (2)加弯矩命令流 (2)显示未画网格的体 (2)面单元与体单元耦合 (3)ELEMENT TABLE (4)提取质量与体积TVOLU=0 ！起初单元体积设定值*GET,MaxEleNum,ELEM,,NUM,MAX ！提取对所要求的体对应的单元的最大号*do,i,1,MaxEleNum ！进行do循环*get,volu,elem,i,volu ！提取每个单元的体积TVOLU=TVOLU+volu ！对各个单元体积进行叠加得到最后总的体积*enddo ！循环结束，在parameter中得到TVOLU的值，即为总体积TolWEIGHT=TVOLU*dens ！得到这个体的质量，在parameter中得到TolWEIGHT的值，即为总质量TVOLU=0*GET,MaxEleNum,ELEM,,NUM,MAX*do,i,1,MaxEleNum*get,volu,elem,i,voluTVOLU=TVOLU+volu*enddoTolWEIGHT=TVOLU*1注释：1.在有些结构需要求解质量和体积时要用到这些，如塔器的附加质量，来求密度用到的体积。

2.对于多个体的体积分别提取时，只要把参数变化一下就可以，如把MaxEleNum变为MaxEleNum2等。

需要变化的已经标记。

加弯矩命令流F,671341,FX, ——F,671341,FY, ——F,671341,FZ, ——F,671341,MX, ——F,671341,MY, ——F,671341,MZ, ——显示未画网格的体allsel,all ！首先全选vsel,s,type,,1 ！TYPE为单元类型，这里选取单元类型为1的体组件，vsel,inve ！把刚才选取的体进行反选，反选为整体的体减去上一步的体。

Vplot ！显示体注：（1）上述APDL是在只有一种单元的类型情况，如有多种单元类型情况如下：allsel,all ！首先全选vsel,s,type,,1 ！TYPE为单元类型，这里选取单元类型为1的体组件，vsel,a,type,,2vsel,2,type,,3 ！Also select 同时选择单元类型为2的和3的。

ANSYS结构解析单元功能与特征/POST1/可以构成一一些命令，一般是一种整体命令（ session),三十也有特别，比方是办理 ! 是说明说明符号，，与其余软件的说明是相同的， ansys 不作为命令读取，*此符号一般是 APDL 的表记符，也就是 ansys 的参数化语言，如 *do ,,,*enddo 等等NSEL 的意思是node select，即选择节点。

s 就是 select，选择。

DIM是定义数组的意思。

array 数组。

MP 命令用来定义资料参数。

K 是建立要点点命令。

K, 要点点编号 ,x 坐标 ,y 坐标， z 坐标。

K, NPT, X, Y , Z 是定义要点点， K 是命令， NPT 是要点点编号， XYZ 是坐标。

NUMMRG , keypoint 用这个命令，要保证要点点的地点完整相同，不过要点点号不一样样的才行。

这个命令关于重复的线面都可以用。

这个很简单，压缩要点。

Ngen 复制节点e,节点号码：这个命令式经过节点来形成单元NUMCMP,ALL ：压缩所有编号，这样你所有的线都会挨次次重新编号 ~你若是需要固定的线固定的标号NSUBST,100,500,50 ：经过指定子步数来设置载荷步的子步LNSRCH 线性搜寻是求解非线性代数方程组的一种技巧，此法会在一段区间内，以必定的步长逐渐搜寻根，对比常用的牛顿迭代法所要耗费的计算量大得多，但它可以防备在一些状况下牛顿迭代法出现的跳跃现象。

LNSRCH激活线性搜寻PRED 激活自由度求解展望NEQIT 指定一个荷载步中的最大子步数AUTOTS自动求解控制打开自动时间步长.KBC -指定阶段状也许用跳板装载里面一个负荷步骤。

SPLINE :P1， P2， P3，P4， P5， P6， XV1 ， YV1 ， ZV1 ， XV6 ，YV6 ， ZV6 （生成分段样条曲线）*DIM ， Par，Type ，IMAX ，JMAX ， KMAX ， Var1，Var2， Var3（定义载荷数组的名称）【注】 Par: 数组名Type： array 数组，仿佛fortran, 下标最小号为1，可以多达三维（缺省）char 字符串组（每个元素最多8 个字符）tableIMAX ， JMAX ， KMAX各维的最大下标号Var1， Var2，Var3 各维变量名，缺省为row,column,plane( 当 type 为 table 时 )/config 是设置 ansys 配置参数的命令格式为 /CONFIG, Lab, V ALUELab 为参数名称value 为参数值比方： /config ， MXEL ，10000 的意思是最大单元数为10000杆单元 : LINK1、 8、 10、 11、 180梁单元： BEAM3、 4、 23、 24，44， 54， 188， 189管单元 : PIPE16， 17， 18， 20， 59， 602D实体元 : PLANE2， 25， 42， 82， 83， 145，146， 182， 1833D实体元 : SOLID45， 46， 64，65， 72， 73，92， 95， 147，148， 185， 186，187， 191壳单元 : SHELL28， 41， 43， 51， 61， 63， 91， 93， 99， 143， 150， 181，208， 209弹簧单元 : COMBIN7， 14， 37，39， 40质量单元 : MASS21接触单元 : CONTAC12， 52， TARGE169， 170， CONTA171， 172， 173， 174， 175， 178矩阵单元 : MATRIX27， 50表面效应元 : SURF153， 154粘弹实体元 : VISCO88， 89， 106， 107， 108，超弹实体元 : HYPER56， 58， 74， 84， 86， 158耦合场单元 : SOLID5， PLANE13， FLUID29， 30，38， SOLID62， FLUID79， FLUID80，81，SOLID98， FLUID129， INFIN110 ， 111， FLUID116，130界面单元 : INTER192， 193， 194， 195显式动力解析单元 : LINK160， BEAM161， PLANE162， SHELL163， SOLID164， COMBI16杆单元单元名称简称节点数节点自由度特征备注LINK12D杆2Ux,Uy EPCSDGB常用杆元LINK83D杆Ux,Uy,Uz EPCSDGBLINK103D仅受拉EDGB模拟缆索的废弛及或仅受压杆缝隙LINK113D线性调理EGB模拟液压缸和大转器动LINK1803D有限应变杆EPCDFGB另可考虑粘弹塑性E- 弹性 (Elasticity)，P-塑性(Plasticity)，C-蠕变(Creep)，S-膨胀(Swelling)，D-大变形或大挠度deflection)， F- 大应变 (Large strain)或有限应变(Finite strain)，B-单元存亡(Birth and dead),G-化 (Stress stiffness)或几何刚度(Geometric stiffening)，A-自适应降落(Adaptive descent)等。

一、定义材料号及特性mp,lab, mat, co, c1,…….c4lab: 待定义的特性项目（ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens）ex: 弹性模量nuxy: 小泊松比alpx: 热膨胀系数reft: 参考温度reft: 参考温度prxy: 主泊松比gxy: 剪切模量mu: 摩擦系数dens: 质量密度mat: 材料编号（缺省为当前材料号）c 材料特性值，或材料之特性，温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项，2次项，3次项，4次项的系数二、定义DP材料：首先要定义EX和泊松比：MP，EX，MAT，……MP，NUXY，MAT，……定义DP材料单元表（这里不考虑温度）：TB，DP，MAT进入单元表并编辑添加单元表：TBDATA，1，CTBDATA，2，ψTBDATA，3，……如定义：EX=1E8，NUXY=0.3，C=27，ψ=45的命令如下：MP，EX，1，1E8MP，NUXY，1，0.3TB，DP，1TBDATA，1，27TBDATA，2，45这里要注意的是，在前处理的最初，要将角度单位转化到“度”，即命令：*afun,deg三、单元生死载荷步!第一个载荷步TIME,... !设定时间值（静力分析选项）NLGEOM,ON !打开大位移效果NROPT,FULL !设定牛顿－拉夫森选项ESTIF,... !设定非缺省缩减因子（可选）ESEL,... !选择在本载荷步中将不激活的单元EKILL,... !不激活选择的单元ESEL,S,LIVE !选择所有活动单元NSLE,S !选择所有活动结点NSEL,INVE !选择所有非活动结点（不与活动单元相连的结点）D,ALL,ALL,0 !约束所有不活动的结点自由度（可选）NSEL,ALL !选择所有结点ESEL,ALL !选择所有单元D,... !施加合适的约束F,... !施加合适的活动结点自由度载荷SF,... !施加合适的单元载荷BF,... !施加合适的体载荷SAVESOLVE请参阅TIME,NLGEOM,NROPT,ESTIF,ESEL,EKILL,NSLE,NSEL,D,F,SF和BF命令得到更详细的解释。

ansys的几种优化方法_命令流拓扑优化理论及在ANSYS软件中的实现拓扑优化理论及在ANSYS软件中的实现拓扑优化理论及在ANSYS软件中的实现一．拓扑优化概论：连续体结构的拓扑优化设计是继结构的尺寸优化设计和形状优化设计之后，在结构优化领域出现的一种富有挑战性的研究方向，它是一种比尺寸优化和形状优化更高层次的优化方法，也是结构优化问题中最为复杂的一类问题。

拓扑优化处于结构的概念设计阶段，其优化结果是一切后续设计的基础。

因而在初始设计阶段需要确定结构的最佳拓扑形式。

拓扑优化的目的是寻求结构的刚度在设计空间最佳的分布形式，或在设计域空间需求结构最佳的传力路线，以优化结构的某些性能或减轻结构的重量。

目前对于拓扑优化的研究主要集中在以下几个方面：结构拓扑描述方式和材料插值模型；拓扑优化中结构拓扑描述方式和材料的插值模型非常重要，是一切后续拓扑优化工作的基础。

常用的拓扑描述方式和材料插值模型有均匀化方法、密度法、变厚度法和拓扑函数描述法等。

拓扑优化求解数值算法，新型优化算法在拓扑优化中的应用；拓扑优化的数值计算方法主要包括有限元法和无网格法，基于成熟的有限元理论的拓扑优化格式简单，便于实现，但在优化过程中常因网格的重分和细化导致计算困难，结构中常出现中间密度材料、棋盘格现象和网格依赖性等问题。

无网格法是今年发展的一种新型数值求解技术，摆脱了有限元繁琐的网格生成过程，从理论上看比有限元法拥有更广阔的应用前景，但目前尚处于发展和完善中。

拓扑优化的特点是：设计变量多，计算规模大，目标函数和约束函数一般为设计变量的非线性、非单调函数。

目前应用于连续体结构拓扑优化计算的优化算法主要包括两类：优化准则法和序列凸规划法。

去除优化过程中数值计算不稳定的方法，优化结果的提取和重构；拓扑优化中经常出现的数值计算问题有：多孔材料、棋盘格现象、网格依赖性和局部极值问题。

优化结果的提取和应用主要考虑的是如何将优化的结果转化为可用的CAD模型问题，实现CAE和CAD之间的数据共享和交流。

ANSYS最常用命令流+中文注释VSBV, NV1, NV2, SEPO, KEEP1, KEEP2 —Subtracts volumes from volumes，用于2个solid相减操作，最终目的是要nv1-nv2=?通过后面的参数设置，可以得到很多种情况：sepo项是2个体的边界情况，当缺省的时候，是表示2个体相减后，其边界是公用的，当为sepo的时候，表示相减后，2个体有各自的独立边界。

keep1与keep2是询问相减后，保留哪个体？当第一个为keep时，保留nv1,都缺省的时候，操作结果最终只有一个体，比如：vsbv,1,2,sepo,,keep,表示执行1-2的操作，结果是保留体2，体1被删除，还有一个1-2的结果体，现在一共是2个体（即1-2与2），且都各自有自己的边界。

如vsbv,1,2,,keep,,则为1-2后，剩下体1和体1-2，且2个体在边界处公用。

同理，将v换成a 及l是对面和线进行减操作！mp,lab, mat, co, c1,…….c4 定义材料号及特性lab: 待定义的特性项目（ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens） ex: 弹性模量nuxy: 小泊松比alpx: 热膨胀系数reft: 参考温度reft: 参考温度prxy: 主泊松比gxy: 剪切模量mu: 摩擦系数dens: 质量密度mat: 材料编号（缺省为当前材料号）co: 材料特性值，或材料之特性，温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项，2次项，3次项，4次项的系数定义DP材料：首先要定义EX和泊松比：MP，EX，MA T，……MP，NUXY，MAT，……定义DP材料单元表（这里不考虑温度）：TB，DP，MA T进入单元表并编辑添加单元表：TBDATA，1，CTBDATA，2，ψTBDATA，3，……如定义：EX=1E8，NUXY=0.3，C=27，ψ=45的命令如下：MP，EX，1，1E8MP，NUXY，1，0.3TB，DP，1TBDATA，1，27TBDATA，2，45这里要注意的是，在前处理的最初，要将角度单位转化到“度”，即命令：*afun,degVSEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KSWP Type，是选择的方式，有选择（s）,补选（a），不选(u)，全选(all)、反选（inv）等,其余方式不常用Item, Comp 是选取的原则以及下面的子项如volu 就是根据实体编号选择，loc 就是根据坐标选取，它的comp就可以是实体的某方向坐标！其余还有材料类型、实常数等MIN, VMAX, VINC，这个就不必说了吧！,例：vsel,s,volu,,14vsel,a,volu,,17,23,2上面的命令选中了实体编号为14，17，19，21，23的五个实体VDELE, NV1, NV2, NINC, KSWP: 删除未分网格的体nv1:初始体号nv2:最终的体号ninc:体号之间的间隔kswp=0:只删除体kswp=1:删除体及组成关键点,线面如果nv1=all,则nv2,ninc不起作用其后面常常跟着一条显示命令VPLO,或aplo,nplo,这个湿没有参数的命令，输入后直接回车，就可以显示刚刚选择了的体、面或节点，很实用的哦！Nsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组节点为下一步做准备Type: S: 选择一组新节点（缺省）R: 在当前组中再选择A: 再选一组附加于当前组U: 在当前组中不选一部分All: 恢复为选中所有None: 全不选Inve: 反向选择Stat: 显示当前选择状态Item: loc: 坐标node: 节点号Comp: 分量Vmin,vmax,vinc: ITEM范围Kabs: “0” 使用正负号“1”仅用绝对值下面是单元生死第一个载荷步中命令输入示例：!第一个载荷步TIME,... !设定时间值（静力分析选项）NLGEOM,ON !打开大位移效果NROPT,FULL !设定牛顿－拉夫森选项ESTIF,... !设定非缺省缩减因子（可选）ESEL,... !选择在本载荷步中将不激活的单元EKILL,... !不激活选择的单元ESEL,S,LIVE !选择所有活动单元NSLE,S !选择所有活动结点NSEL,INVE !选择所有非活动结点（不与活动单元相连的结点）D,ALL,ALL,0 !约束所有不活动的结点自由度（可选）NSEL,ALL !选择所有结点ESEL,ALL !选择所有单元D,... !施加合适的约束F,... !施加合适的活动结点自由度载荷SF,... !施加合适的单元载荷BF,... !施加合适的体载荷SA VESOLVE请参阅TIME,NLGEOM,NROPT,ESTIF,ESEL,EKILL,NSLE,NSEL,D, F,SF和BF命令得到更详细的解释。

ansys响应面优化的一般流程一、引言在工程设计中，优化是一项重要任务。

而ANSYS作为一种强大的工程仿真软件，能够通过响应面优化方法，帮助工程师在设计过程中快速高效地找到最佳解决方案。

本文将介绍ANSYS响应面优化的一般流程，以帮助读者了解并应用该方法。

二、ANSYS响应面优化流程1. 确定优化目标：在进行优化之前，需要明确优化的目标，例如最小化成本、最大化性能等。

这个目标将成为优化的衡量标准。

2. 设计变量选择：在进行优化之前，需要确定设计变量的范围和取值。

设计变量是指可以改变的参数，例如材料的厚度、尺寸等。

选择合适的设计变量是优化的前提。

3. 建立数值模型：在ANSYS中，需要建立与实际工程相对应的数值模型。

这包括几何建模、材料属性、边界条件等。

通过ANSYS 提供的建模工具，可以准确地描述工程问题。

4. 设计变量设置：在ANSYS中，需要将设计变量与数值模型相连接。

这可以通过参数化建模来实现，将设计变量作为参数输入到数值模型中。

5. 建立响应面模型：在ANSYS中，使用响应面方法可以通过数值模型的有限次模拟，建立一个代替实际模型的简化模型。

这个简化模型能够准确预测设计变量与优化目标之间的关系。

6. 优化参数设置：在进行优化之前，需要设置优化参数，如迭代次数、收敛准则等。

这些参数将影响优化的效果和速度。

7. 进行优化计算：在ANSYS中，通过优化计算模块可以进行响应面优化计算。

ANSYS会根据建立的响应面模型和设置的优化参数，自动寻找最佳解决方案。

8. 优化结果评估：在计算完成后，需要对优化结果进行评估。

这包括比较不同设计变量组合下的优化目标值，选择最佳解决方案。

9. 结果验证与优化改进：在优化结果评估之后，需要对结果进行验证，并根据实际情况进行优化改进。

这可以通过进一步的模拟计算、实验验证等方法来实现。

10. 结果应用与总结：最后，将优化结果应用到实际工程中，并对整个优化过程进行总结。

根据实际应用效果，可以对优化方法进行改进和调整。

Finish(退出四大模块，回到BEGIN层)/clear (清空内存，开始新的计算)1．定义参数、数组，并赋值.2．/prep7(进入前处理)定义几何图形：关键点、线、面、体定义几个所关心的节点，以备后处理时调用节点号。

设材料线弹性、非线性特性设置单元类型及相应KEYOPT设置实常数设置网格划分，划分网格根据需要耦合某些节点自由度定义单元表3．/solu加边界条件设置求解选项定义载荷步求解载荷步4./post1（通用后处理）5./post26 （时间历程后处理）6.PLOTCONTROL菜单命令7.参数化设计语言8.理论手册Finish(退出四大模块，回到BEGIN层)/clear (清空内存，开始新的计算)1.定义参数、数组，并赋值.dim, par, type, imax, jmax, kmax, var1, vae2, var3 定义数组par: 数组名type：array 数组，如同fortran,下标最小号为1，可以多达三维（缺省）char 字符串组（每个元素最多8个字符）tableimax,jmax, kmax 各维的最大下标号var1,var2,var3 各维变量名，缺省为row,column,plane(当type为table时) 2./prep7(进入前处理)2.1 设置单元类型及相应KEYOPTET, itype, ename, kop1……kop6, inopr 设定当前单元类型Itype：单元号Ename：单元名设置实常数Keyopt, itype, knum, valueitype: 已定义的单元类型号knum: 单元的关键字号value: 数值注意：如果,则必须使用keyopt命令，否则也可在ET命令中输入2.2 定义几个所关心的节点，以备后处理时调用节点号。

n,node,x,y,z,thxy, thyz, thzx 根据坐标定义节点号如果已有此节点，则原节点被重新定义，一般为最大节点号。

ansys蠕变应变率命令流1.引言1.1 概述概述：蠕变应变是材料在长时间作用下产生的变形现象，它在工程领域具有重要的作用。

蠕变应变率是描述蠕变现象发生速率的参数，它反映了材料在一定应力下产生蠕变变形的能力。

ANSYS是一种常用的工程仿真软件，它提供了许多功能强大的命令流供用户使用。

其中，蠕变应变率命令流被广泛应用于材料蠕变性能的研究和工程实践中。

本文将对ANSYS蠕变应变率命令流进行详细介绍和使用方法的讲解。

通过学习和掌握这一命令流，工程师和研究人员可以更加准确地预测材料在长时间持续加载下的变形情况，为工程设计提供科学依据。

在介绍ANSYS蠕变应变率命令流之前，我们将先简要概述蠕变现象、蠕变应变和蠕变应变率的基本概念。

然后，我们将详细讲解蠕变应变率命令流的使用方法，包括命令的输入格式、参数的设置以及结果的分析等内容。

最后，我们将通过实例的展示和分析，进一步说明蠕变应变率命令流在实际工程中的应用价值。

通过本文的学习，读者将能够全面了解ANSYS蠕变应变率命令流的原理和功能，掌握蠕变应变率命令流的使用方法，并能够灵活应用于工程设计和材料研究中。

同时，本文也将对该命令流存在的一些局限性进行探讨，并对未来的研究方向进行展望。

1.2 文章结构本文主要介绍了ANSYS蠕变应变率命令流的使用方法。

文章共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先概述了本文的主题和目的。

其次，介绍了ANSYS蠕变应变率命令流在工程领域的重要性和应用背景。

最后，明确了本文的目的和意义，即通过详细介绍ANSYS蠕变应变率命令流的使用方法，为读者提供一个全面了解和掌握该技术的指南。

正文部分主要包括两个小节，分别是ANSYS蠕变应变率命令流的介绍和使用方法。

- 在2.1小节中，将详细介绍ANSYS蠕变应变率命令流的背景和原理。

首先，解释了蠕变现象的定义和原因。

接着，介绍了应变率是描述蠕变行为的重要参数。

随后，详细阐述了ANSYS蠕变应变率命令流在工程仿真中的作用和应用范围。

《史上最全的ANSYS命令流查询与解释》[1]*************************************************************************************对ansys主要命令的解释1, /PREP7 ! 加载前处理模块2, /CLEAR,NOSTART ! 清除已有的数据, 不读入启动文件的设置<不加载初始化文件>初始化文件是用于记录用户和系统选项设置的文本文件/CLEAR, START !清除系统中的所有数据,读入启动文件的设置/FILENAME, EX10.5 ! 定义工程文件名称/TITLE, EX10.5 SOLID MODEL OF AN AXIAL BEARING ! 指定标题4, F,2,FY,-1000 ! 在2号节点上施加沿着-Y方向大小为1000N的集中力6, FINISH ! 退出模块命令7, /POST1 ! 加载后处理模块8, PLDISP,2 ! 显示结构变形图,参数"2"表示用虚线绘制出原来结构的轮廓9, ETABLE,STRS,LS,1 ! 用轴向应力SAXL的编号"LS,1"定义单元表STRSETABLE, MFORX,SMISC,1 ! 以杆单元的轴力为内容, 建立单元表MFORXETABLE, SAXL, LS, 1 ! 以杆单元的轴向应力为内容, 建立单元表SAXLETABLE, EPELAXL, LEPEL, 1 ! 以杆单元的轴向应变为内容, 建立单元表EPELAXLETABLE,STRS_ST,LS,1 !以杆件的轴向应力"LS,1"为内容定义单元表STRS_STETABLE, STRS_CO, LS,1 !以杆件的轴向应力"LS,1"定义单元表STRS_COETABLE,STRSX,S,X ! 定义X方向的应力为单元表STRSXETABLE,STRSY,S,Y ! 定义Y方向的应力为单元表STRSY*GET,STRSS_ST,ELEM,STEEL_E, ETAB, STRS_ST !从单元表STRS_ST中提取STEEL_E单元的应力结果,存入变量STRSS_ST;*GET, STRSS_CO,ELEM,COPPER_E,ETAB,STRS_CO"从单元表STRS_CO中提取COPPER_E单元的应力结果,存入变量STRSS_CO10 FINISH !退出以前的模块11, /CLEAR, START ! 清除系统中的所有数据,读入启动文件的设置12 /UNITS, SI !申明采用国际单位制14 /NUMBER, 2 !只显示编号, 不使用彩色/NUMBER, 0 ! 显示编号, 并使用彩色15 /SOLU ! 进入求解模块:定义力和位移边界条件,并求解ANTYPE, STATIC ! 申明分析类型是静力分析<STA TIC或者0>OUTPR, BASIC, ALL ! 在输出结果中, 列出所有荷载步的基本计算结果OUTPR,BASIC,ALL !指定输出所有节点的基本数据OUTPR,BASIC,LAST ! 选择基本输出选项,直到最后一个荷载步OUTPR,,1 ! 输出第1个荷载步的基本计算结果OUTPR,BASIC,1 ! 选择第1荷载步的基本输出项目OUTPR,NLOAD,1 ! 指定输出第1荷载步的内容OUTRES,ALL,0 !设置将所有数据不记录到数据库。

ANSYS优化设计--设计优化技术ANSYS设计优化技术基于ANSYS的APDL语言建立的参数化模型。

基于参数化有限元分析过程的设计优化包含下列基本要素：1、设计变量（往往在开始级、前处理器或求解器中定义）；2、状态变量（来源于分析的结果后处理）；3、目标函数（最后得到关于模型系统或分析结果的导出量）；4、优化计算方法即优化设计工具（零阶方法是一个可以有效处理大多数工程问题的方法，一阶方法基于目标函数对设计变量的敏感程度，更加适合于精确的优化分析）。

优化设计过程就是一个反复优化改变设计变量以在满足状态变量限制条件下使目标函数变量参数逼近最小值。

在执行优化分析前必须创建一个分析文件，它是一个基于APDL参数化有限元分析过程的命令流输入文件，包括一个完整的前处理、求解和后处理分析过程，其中必须包含一个参数化的模型，定义有设计变量、状态变量和目标函数。

基本过程：1、利用APDL的参数技术和ANSYS的命令创建参数化分析文件，用于优化循环分析文件，除包括整个分析过程外还必须满足以下条件。

（1）在前处理器PREP7中建立参数化模型。

（2）在求解器SOLUTION中求解。

（3）在后处理器POST1/POST26中提取并指定状态变量和目标函数。

2、进入优化设计器OPT，执行优化设计分析过程。

（1）指定分析文件。

（2）声明优化变量，包括设计变量、状态变量和目标函数。

（3）选择优化工具或优化方法。

（4）指定优化循环控制方式。

（5）进行优化分析。

（6）查看设计序列结果。

求解方法：1、Single Run：2、Random Designs：3、Factorial：4、Gradient：5、DVSweeps：6、Sub-Problem：7、First-Order：8、UserOptimizer：注：1、在进入求解器之前定义设计变量，以便在优化设计器中指定读取分析文件的起始行为第一个/prep7命令行。

每次优化迭代计算完成后程序自动修改设计变量的值，并进入下一次迭代，即重新从指定的起始行读取分析文件，如果起始行后接着出现优化变量赋值定义语句，那么优化变量的值就强制恢复成初始值，即设计变量始终保持不变，不进行任何循环优化计算。

ANSYS优化设计ANSYS是一款广泛应用于工程设计和分析领域的计算机辅助工程分析软件。

其中的优化设计功能可以帮助工程师在设计过程中通过数值方法优化设计方案，以求得更优的设计结果。

本文将从优化设计的基本原理和流程、常用的优化设计方法以及ANSYS优化设计功能的使用方法等方面进行讨论。

优化设计的基本原理和流程优化设计的基本原理是通过对设计变量进行调整，使一些指标函数达到最优值，以达到满足设计要求的目标。

在优化设计流程中，首先需要明确设计目标和约束条件，例如最小化结构重量、最大化热交换效率等。

然后选择适当的优化方法并建立数学模型，通过计算求解得到最优设计方案。

常用的优化设计方法1.数学规划方法：包括线性规划、非线性规划等。

线性规划适用于目标函数和约束条件为线性关系的情况，非线性规划适用于目标函数和约束条件中包含非线性关系的情况。

2.遗传算法：模拟生物进化过程，通过基因组合、交叉和变异等操作，通过适应度评估得到最优解。

3.粒子群算法：模拟鸟群觅食行为，通过个体之间的位置和速度变化来逐步逼近最优解。

4.有限元法优化：通过建立有限元模型，通过改变设计变量来优化结构。

1. OptiStruct：OptiStruct是一种拥有高性能求解器的结构优化软件，能够处理多种优化问题。

在使用OptiStruct进行优化设计时，首先需要建立结构有限元模型，并设置设计变量、目标函数和约束条件。

然后通过OptiStruct的求解器求解得到最优设计方案。

2. DesignXplorer：DesignXplorer是ANSYS的参数化设计和优化软件，能够实现参数化建模、敏感性分析、Design of Experiments（DOE）等功能。

在使用DesignXplorer进行优化设计时，可以使用该软件提供的多种参数化建模工具进行建模，并通过设定设计变量的范围和目标函数来进行优化计算。

3. Workbench Optimization：Workbench Optimization是ANSYS Workbench的一个模块，可以对ANSYS Workbench中的各种分析模块进行全局优化。

优化设计什么是优化设计?优化设计是一种寻找确定最优设计方案的技术。

所谓“最优设计”，指的是一种方案可以满足所有的设计要求，而且所需的支出（如重量，面积，体积，应力，费用等）最小。

也就是说，最优设计方案就是一个最有效率的方案。

设计方案的任何方面都是可以优化的，比如说：尺寸（如厚度），形状（如过渡圆角的大小），支撑位置，制造费用，自然频率，材料特性等。

实际上，所有可以参数化的ANSYS选项都可以作优化设计。

（关于ANSYS参数，请参看ANSYS Modeling and Meshing Guide 第十四章。

）ANSYS程序提供了两种优化的方法，这两种方法可以处理绝大多数的优化问题。

零阶方法是一个很完善的处理方法，可以很有效地处理大多数的工程问题。

一阶方法基于目标函数对设计变量的敏感程度，因此更加适合于精确的优化分析。

对于这两种方法，ANSYS程序提供了一系列的分析——评估——修正的循环过程。

就是对于初始设计进行分析，对分析结果就设计要求进行评估，然后修正设计。

这一循环过程重复进行直到所有的设计要求都满足为止。

除了这两种优化方法，ANSYS程序还提供了一系列的优化工具以提高优化过程的效率。

例如，随机优化分析的迭代次数是可以指定的。

随机计算结果的初始值可以作为优化过程的起点数值。

基本概念在介绍优化设计过程之前，我们先给出一些基本的定义：设计变量，状态变量，目标函数，合理和不合理的设计，分析文件，迭代，循环，设计序列等。

我们看以下一个典型的优化设计问题：在以下的约束条件下找出如下矩形截面梁的最小重量：●总应力σ不超过σmax [σ≤σmax]●梁的变形δ不超过δ max[δ≤δmax]●梁的高度h不超过h max[h≤h max]图1-1 梁的优化设计示例设计变量（DVs）为自变量，优化结果的取得就是通过改变设计变量的数值来实现的。

每个设计变量都有上下限，它定义了设计变量的变化范围。

在以上的问题里，设计变量很显然为梁的宽度b和高度h。

ANSYS优化技巧引子时下ANSYS高手颇多，但还有很多FEA战友对ANSYS的优化过程用之不熟，这里抛砖引玉，写下自己对ANSYS优化模块的使用心得，不当之处敬请指正。

Aug. 14，20021. 认识ANSYS优化模块1.1 什么时候我需要它的帮忙?什么是ANSYS优化？我想说明一个例子要比我在这里对你絮叨半天容易理解的多。

注意过普通的水杯吗？底面圆圆的，上面加盖的哪一种。

仔细观察一下，你会发现比较老式的此类水杯有一个共同特点：底面直径＝水杯高度。

图1 水杯的简化模型为什么是这样呢？偷偷的告诉你：因为只有满足这个条件，才能在原料耗费最少的情况下使杯子的容积最大。

可不是，在材料一定的情况下，如果水杯的底面积大，其高度必然就要小；如果高度变大了，底面积又大不了，如何调和这两者之间的矛盾？其实这恰恰就反应了一个完整的优化过程。

在这里，一个水杯的材料是一定的，所要优化的变量就是杯子底面的半径r 和杯子的高度h，在ANSYS的优化模块里面把这些需要优化的变量叫做设计变量（DV）；优化的目标是要使整个水杯的容积最大，这个目标在ANSYS的优化过程里叫目标函数（OBJ）；再者，对设计变量的优化有一定的限制条件，比如说整个杯子的材料不变，这些限制条件在ANSYS的优化模块中用状态变量（SV）来控制。

闲话少说，下面我们就来看看ANSYS中怎么通过设定DV、SV、OBJ，利用优化模块求解以上问题。

首先参数化的建立一个分析文件（我假设叫volu.inp），水杯初始半径为R＝1，高度为H＝1（DV），由于水杯材料直接喝水杯的表面积有关系，这里我假设水杯表面积不能大于100，这样就有S＝2πRH＋2πR2<100（SV），水杯的容积为V＝πR2H （OBJ）。

File:volu.inpR=1H=1S=2*3.14*R*H+2*3.14*R*RV=10000/(3.14*R*R*H)然后再建一个优化分析文件（我假设叫optvolu.inp）,设定优化变量，并求解。

利用ANSYS进行优化设计时的几种优化算法本文探讨了利用ANSYS进行优化设计时的几种优化算法。

优化技术理解计算机程序的算法总是很有用的，尤其是在优化设计中。

在这一部分中，将提供对下列方法的说明：零阶方法，一阶方法，随机搜索法，等步长搜索法，乘子计算法和最优梯度法。

(更多的细节参见ANSYS Theory Reference 第20章。

)零阶方法零阶方法之所以称为零阶方法是由于它只用到因变量而不用到它的偏导数。

在零阶方法中有两个重要的概念：目标函数和状态变量的逼近方法，由约束的优化问题转换为非约束的优化问题。

逼近方法：本方法中，程序用曲线拟合来建立目标函数和设计变量之间的关系。

这是通过用几个设计变量序列计算目标函数然后求得各数据点间最小平方实现的。

该结果曲线(或平面)叫做逼近。

每次优化循环生成一个新的数据点，目标函数就完成一次更新。

实际上是逼近被求解最小值而并非目标函数。

状态变量也是同样处理的。

每个状态变量都生成一个逼近并在每次循环后更新。

用户可以控制优化近似的逼近曲线。

可以指定线性拟合，平方拟合或平方差拟合。

缺省情况下，用平方差拟合目标函数，用平方拟合状态变量。

用下列方法实现该控制功能：Command: OPEQNGUI: Main Menu>Design Opt>Method/ToolOPEQN同样可以控制设计数据点在形成逼近时如何加权;见ANSYS Theory Reference。

转换为非约束问题状态变量和设计变量的数值范围约束了设计，优化问题就成为约束的优化问题。

ANSYS程序将其转化为非约束问题，因为后者的最小化方法比前者更有效率。

转换是通过对目标函数逼近加罚函数的方法计入所加约束的。

搜索非约束目标函数的逼近是在每次迭代中用Sequential Unconstrained Minimization Technique(SUMT) 实现的。

收敛检查在每次循环结束时都要进行收敛检查。