使用JMAG进行参数优化分析的流程及关键点
概述
本文解释了使用JMAG进行参数优化的一般工作流程以及每个步骤中要考虑的关键点。
本文针对对象是有一定的JMAG参数优化操作基础的工程师，希望能够通过优化流程梳理进一步来提高他们所涉及的分析的准确性和操作效率。因此，这里省略了基本注意事项和详细步骤。对于JMAG参数优化分析还不熟悉的工程师，这里推荐大家可以先查阅JMAG参数优化分析详细操作教程。
关键词：参数优化，工作流程，SSH, CSV输出，参数范围变更，代理模型，PSL
1 工作流程和关键点
1 工作流程和关键点
运行参数优化的工作流程和关键点如图1.1所示。
图1.1 工作流程和关键点
2 功能描述
2 功能描述
本文解释了在运行参数优化以及所涉及的工作流程时使用的关键功能。
下面以永磁电机的几何优化为例，其中包括大量的几何尺寸作为设计变量。模型如图2.1所示，优化条件如表2.1所示。
<前提条件>
模型已使用几何编辑器创建
已配置了几何形状的约束设置
已配置材料、分析条件等基本设置
图2.1 电机模型
、
表2.1 优化条件
2.1 创建几何
在运行设计变量中包含几何尺寸的参数优化时，希望创建的几何模型在参数更改时不发生几何失败。因此，需要进行适当的几何模型创建和约束设置，如下图2.2所示。
详细建模过程参考：[JFT168]创建几何体以减少几何失败[1]
图2.2 几何模型创建
2.2 创建求解器
<将拓扑变化作为几何错误处理>
建议使用[Treat topological changes as geometric errors (parts, faces, edges, vertices) ](3D) 或[Treat topological changes as geometric errors (parts, faces, edges, vertices) ](2D)，如图2.3所示。这可以防止几何体拓扑结构的变化而保留材料和条件设置。
图2.3 拓扑变化作为几何错误处理
<输出控制>
建议使用[Output Table Results Only(No Mesh will be Output)]，如图2.4所示。这可以显著减少文件大小。
图2.4 仅输出结果数据设置
2.3 设置优化
<减少不必要的案例>
选择[Do Not Add Unnecessary Cases Due to Geometry or Constraint Errors ]复选框，设置如图2.5所示。
当大量的尺寸参数被用作设计变量，并且存在一个低的建立几何的比率。使用该设置能够减少由于几何错误而无法建立的案例数量。
图2.5 减少不必要案例设置
<使用RangerFinder功能>
使用[Update CAD Parameter Ranges to Avoid Broken Geometry and Set Geometry for Initial] (Rangefinder)，可以减少获得初始生成的有效几何所需的时间，并更新几何输入参数的参数范围。设置如图2.6所示。
图2.6 变更参数范围设置
详情请参阅以下内容：
JMAG 21.2及更早版本参考教程[JFT124]在优化计算过程中搜索参数范围减少几何失败[2]
JMAG 22.0及更高版本参考教程[JFT164]在优化计算中寻找能够减少几何失败的参数范围[3]
使用[Output File]指定输出文件路径。每次完成每个优化案例的计算后，计算得到的目标函数值、响应值和设计变量值将输出到CSV文件中，设置如图2.7所示。这在计算过程中以及计算完成后评估结果时使用。
图2.7 指定输出文件路径
<传递计算结果>
建议使用[Leave Results on Server]，设置如图2.8所示。在进行优化计算时，使用的磁盘空间量有可能达到几百GB到几TB。因此，将结果留在远程计算机可以防止本地计算机上的磁盘被占满而无法继续计算。
图2.8 传递文件结果设置
2.4 运行计算
<使用代理模型>
可以通过使用代理模型来加速优化计算。使用代理模型是可选的，但是当想要减少计算成本高的FEA计算案例的数量时它是非常有效的。
详情请参阅以下内容：
JMAG教程[JFT146]使用代理模型进行优化计算[4]
<分布式处理>
由于在参数优化中计算案例较多，分布式可以有效减少计算时间。
有关如何运行分布式处理以及如何高效运行分布式处理的更多信息，请参阅以下内容：
JMAG教程[JFT161]使用SSH和PBS选项远程执行分析[5]
JMAG教程[JFT170]使用JMAG-RemoteSystem进行分布式计算[6]
JMAG教程[JFT169]高效运行分布式处理[7]
<应用程序和许可证>
用于参数优化的程序和许可将因应用程序而异。具体区别如下表2.2所示。
表2.2 参数优化程序及许可证区别
Power Simulation License (PSL)是一种专门用于多案例计算的付费许可。使用1个PSL许可多可以运行100个案例。
详情请参阅以下内容：[L-OP-26]降低多案例计算的许可成本[8]
2.5 评估结果
<加载远程结果>
通过使用[Load Remote Results]功能，可以在本地机器上检查在远程机器上运行的分析的结果(响应值)，而无需下载结果文件(使用JMAG 22.1或更高版本)。
详情请参阅以下内容：
JMAG教程[JFT171]不加载结果文件的多例计算的结果评估[9]
<使用CSV文件评估>
结果评估的另一种方法是使用使用[CSV output]输出的CSV文件。检查指定案例下的几何形状时，可以打开计算文件夹中的JCF文件，或者从设计变量值重新生成几何形状。输出CSV文件的示例如下图2.9所示。
图2.9 使用CSV文件评估举例
3 参考文献
3 参考文献
[1] [JFT168] 创建几何减少几何损坏
[2] [JFT124] 优化计算过程中减少几何失败的参数范围搜索
[3] [JFT164] 在优化计算期间搜索减少几何失败的参数范围(适用于JMAG22.0或更高版本)
[4] [JFT146] 利用代理模型进行优化计算
[5] [JFT161] 使用SSH和PBS选项进行远程执行分析
[6] [JFT170] 使用JMAG - RemoteSystem进行分布式处理
[7] [JFT169] 高效运行分布式处理
[8] [L-OP-26] 减少多案例计算的许可成本
[9] [JFT171] 对不加载结果文件的多例计算的结果进行评估
