? ? OPTIMUS是指過(guo)程集成和優化(hua)設計軟件,集成CAD/CAE仿真(zhen)工(gong)具(ju),實現(xian)仿真(zhen)流程自(zi)動化(hua),包括試驗設計、單(dan)目(mu)標/多(duo)目(mu)標優化(hua)、魯棒性/可靠性設計等(deng)模(mo)塊,是多(duo)學科仿真(zhen)設計輔助工(gong)具(ju)。? ??
1. 工作流集成
? ?OPTIMUS能集成任何(he)仿真軟件并驅動多學科工作流,包括市(shi)場上現(xian)有的(de)商(shang)用程序和用戶(hu)自開發程序,比如(ru)NASTRAN、LS-DYNA、HYPERMESH、FLUENT、MATLAB等,涉及到了應力(li)分析,碰撞分析,流體流動,聲光電熱磁(ci)等領(ling)域,同樣可以集成用戶(hu)用FORTRAN,C語言等編寫的(de)程序。
2. 試驗設計和響應面
? ?工程師(shi)通(tong)常對(dui)(dui)一個(ge)研究(jiu)對(dui)(dui)象要(yao)通(tong)過(guo)(guo)多(duo)次試(shi)(shi)驗(yan)了(le)解其特(te)性(xing),尤其是設(she)計(ji)(ji)(ji)變量和產(chan)品性(xing)能之間的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)。在仿真試(shi)(shi)驗(yan)中,工程師(shi)通(tong)過(guo)(guo)多(duo)個(ge)樣本(ben)(ben)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan),達到了(le)解研究(jiu)對(dui)(dui)象的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。試(shi)(shi)驗(yan)設(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是對(dui)(dui)樣本(ben)(ben)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)取進行科學的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)(ji),用較少的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)樣本(ben)(ben)得到更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)信息(xi)(xi)。OPTIMUS通(tong)過(guo)(guo)數值(zhi)計(ji)(ji)(ji)算技術(shu)和統計(ji)(ji)(ji)方法,選(xuan)擇并分析一系(xi)列(lie)虛擬的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)樣本(ben)(ben),幫助(zhu)工程師(shi)了(le)解設(she)計(ji)(ji)(ji)參數和產(chan)品性(xing)能之間的(de)(de)(de)(de)(de)相關性(xing)和敏(min)感度(du)(du)。在設(she)計(ji)(ji)(ji)空間探索的(de)(de)(de)(de)(de)樣本(ben)(ben)點(dian)上可以建立響應面模型,幫助(zhu)工程師(shi)通(tong)過(guo)(guo)利用現有的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)樣本(ben)(ben)信息(xi)(xi)大限度(du)(du)地改進產(chan)品設(she)計(ji)(ji)(ji)。
3. 優化設計
? ?OPTIMUS包含多種優(you)(you)化(hua)(hua)方(fang)法(fa),針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)的(de)問(wen)題(ti)如單目標(biao)(biao)(biao)優(you)(you)化(hua)(hua)和多目標(biao)(biao)(biao)優(you)(you)化(hua)(hua)問(wen)題(ti)。當評估新的(de)產品設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)方(fang)案時,工程師經常需要在多個相(xiang)互(hu)沖突的(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)(biao)之間進行(xing)取(qu)舍,往往很(hen)難(nan)滿足所有指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)(biao),也就無法(fa)確定(ding)是否已(yi)經找到(dao)了佳設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)。Optimus提供的(de)參(can)數優(you)(you)化(hua)(hua)算法(fa)能自動調整(zheng)仿真模型中(zhong)的(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)參(can)數,提供滿足各個設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)(biao)的(de)多種優(you)(you)化(hua)(hua)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)方(fang)案,供設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)人員根據(ju)具(ju)體需求進行(xing)選擇。OPTIMUS可以通過基于導數的(de)快速尋優(you)(you)算法(fa)和先進的(de)遺傳算法(fa)的(de)結合,在復雜的(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)問(wen)題(ti)中(zhong)尋找優(you)(you)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)。多目標(biao)(biao)(biao)優(you)(you)化(hua)(hua)算法(fa)能找到(dao)帕雷托前沿(Pareto fronts),再多個相(xiang)互(hu)沖突的(de)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)目標(biao)(biao)(biao)中(zhong)找到(dao)優(you)(you)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)。
4. 可靠性和魯棒性
? ?由于制造公差和(he)材料(liao)特性(xing)等不(bu)確定(ding)性(xing)因(yin)素,設(she)計參(can)數(shu)(shu)可能(neng)在(zai)設(she)計名義值附近有所波動。很多時候,這些波動造成了意(yi)料(liao)之外的(de)產(chan)品(pin)功能(neng)損失和(he)質(zhi)量(liang)問(wen)(wen)題。OPTIMUS能(neng)通過對設(she)計空間的(de)探索(suo),找到產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)對設(she)計參(can)數(shu)(shu)波動敏感低的(de)設(she)計方案,既達到可靠性(xing)要求。魯(lu)棒(bang)性(xing)設(she)計則是找到一(yi)種設(she)計,當設(she)計參(can)數(shu)(shu)發生小(xiao)的(de)波動時,產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)變化不(bu)會太大,性(xing)能(neng)的(de)波動在(zai)允(yun)許的(de)質(zhi)量(liang)變化范圍以(yi)內,保證產(chan)品(pin)的(de)穩(wen)健(jian)性(xing)。OPTIMUS包含多個魯(lu)棒(bang)性(xing)可靠性(xing)設(she)計方法,可以(yi)針對不(bu)同的(de)問(wen)(wen)題類型(xing)進行優化設(she)計。
5. 并行
? ? OPTIMUS的(de)并行(xing)功(gong)能使得工程師能夠充分利(li)用(yong)計(ji)算(suan)(suan)機資源,采(cai)用(yong)多(duo)CPU并行(xing)計(ji)算(suan)(suan),包括多(duo)CPU的(de)工作站、計(ji)算(suan)(suan)機集群和(he)并行(xing)資源管理(li)系統,且工作流層和(he)算(suan)(suan)法層均(jun)可并行(xing)計(ji)算(suan)(suan),大大減少計(ji)算(suan)(suan)耗時。