【技贴】基于optimus整车多学科数值优化及轻量化优化！

   整车多学科优化是整车性能、重量的一种协同优化的手段。整车的结构性能包括NVH、碰撞安全、刚强度等。通常的分析优化过程都是按不同学科单独进行的，然后在验证优化方案对其他性能的影响。多学科优化可以同时考察各项性能，并可以将整车质量作为设计目标，在满足各项性能的基础上进行最优化轻量化设计。关于整车多学科优化有不同的优化策略，这涉及到软硬件资源、项目开发周期等等各方面的影响。具体关于整车多学科优化策略会在后续的文章中详细讨论。

       多学科优化考察的工况需要根据不同的策略进行筛选，本案例选择的非线性工况为正碰和侧柱碰，线性工况为弯曲刚度、扭转模态工况。

碰撞分析模型：

单元：6241

节点：5870

求解器：LS-Dyna

NVH分析模型：

单元：4556

节点：4520

求解器：Nastran

正碰分析：

侧柱碰分析：

扭转模态分析：

设计变量：

正碰：14个厚度变量，14个材料变量

设计响应：

1.设置设计变量数量为51

2.修改设计变量的名称，可以直接从设计变量管理表中对应的设计变量参数名称一列**过来即可

3.修改设置变量的类型以及范围类型，厚度变量为Real，材料变量为Integer

4.设置名义值，可以将变量变量管理表格中的初始值一列直接**即可

5.设置变量的上下限值

6.对于材料变量，设置变量列表

1.双击求解文件模块

2.在打开的求解文件参数化设置窗口，对应设计变量名称和求解文件中需要参数化的变量值进行一一设置，由于设计变量为全部分析所需的变量，因此对于某一个求解文件只需要设置所需要的参数即可

3.对于变量的Format，由于nastran求解文件中参数值位置不需要固定格式，因此这个位置不需要特定的设置，保持默认None即可

参照1-3，对扭转模态分析工况求解文件进行参数化设置

4.双击FRB工况的求解文件模块

5.由于lsdyna求解文件中注释内容是通过$符号声明的，因此参数化设置选择其他参数化符号，如@

6.由于lsdyna中的格式为每10个字符串为一段，且须严格按照这个格式定义，因此在Format位置设置：Type-Float、Width-10、Decimal places-1

7.对需要进行参数化厚度的参数一一设置

8.对于材料参数，需要设置Format为：Type-Integer、Width-10

9.对需要进行参数化材料的参数一一设置

三、求解模块设置

1.双击Action模块

2.设置求解命令：nastran xx.bdf，如果没有对nastran进行环境变量的设置，则需要带绝对路径

3.设置求解文件

按照1-3对整车模态工况求解模块进行设置

4.双击Action模块

5.设置求解命令：lsdyna i=xx.key ncpu=n memory=n

6.设置求解文件

按照4-6对pole side碰撞工况求解模块进行设置

1.右键graph设置new method选择DOE

2.在DOE设置窗口选择“拉丁方”DOE方法

3.在创建的DOE方法上右键选择New method

4.在弹出的Model窗口，选择类型为Interpolating，在Definition选择RBF

5.右键graph设置new method选择Optimization

6.在Optimization method置窗口选择适合的优化算法

7.设置优化目标，最小化Mass

8.设置性能优化约束值

9.右键添加一个Task list

10.在打开的Task list列表中，选择→后将DOE和Optimization模块放到右侧Task List中

整个优化流程为：先进行DOE分析，然后更新响应面，最后在进行优化分析。

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