搜索Isight運行原理及體系架構
2016-10-24 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
Isight最初是由MIT的唐兆成博士提出并領導開發完成的,經過20多年的開發推廣,已經成為同類軟件中的佼佼者。ISIGHT自身并不會進行計算,它通過相應的方法調用其他軟件(如ABAQUS、ANSYS等)進行計算。所以ISIGHT首先是一個“軟件機器人”,可以在不用人工干預的情況下不斷的調用相應的工程計算軟件進行計算。
1. Isight的運行原理
傳統的設計通常是采用試算法,即在設計時根據要求,參考一些同類產品設計的成功經驗,憑借一定的理論判斷來選定設計參數,然后進行校核計算,檢驗其是否符合要求,不滿意則調整設計參數再校核,如此反復多次直到滿足設計要求為止。傳統的算法已經不能滿足高效、優質的設計生產任務要求,需要一種新的方法來適應現代化的高速發展。
基于上述數值分析軟件的結構和工作過程,在進行數值分析的時候,可以通過修改模擬計算模塊的輸入文件來完成模型的修改,Isight正是基于這種原理工作的。Isight通過一種搭積木的方式快速集成和耦合各種仿真軟件,將所有設計流程組織到一個統一、有機和邏輯的框架中,自動運行仿真軟件,并自動重啟設計流程,從而消除了傳統設計流程中的"瓶頸",使整個設計流程實現全數字化和全自動化。
2. Isight體系架構
(1)設計門戶(Design Gateway)
流程集成界面,通過搭積木的方式實現流程集成,將數據流和控制流可視化,并提供對整個流程進行瀏覽的界面。設計流程按樹狀結構定義,每個層次的子任務可以使用不同的設計探索策略。
圖1 設計門戶界面
(2)運行門戶(Runtime Gateway)
監控和后處理界面,可以繪制多種曲線、曲面、散點圖、柱狀圖和表格等,結果運行完成后生成Summary報告給出優化運行時間、最優結果及對應設計變量取值、約束等用戶關心的問題,提供設計空間可視化(VDD)、工程數據挖掘(EDM)等后處理功能。
圖2 運行門戶界面
(3)組件庫(Library/Add-On Component)
包含通用和專用的CAD/CAE及自編軟件接口。可以通過Publish將電腦上的軟件發布到Isight軟件中,使其成為組件庫的一部分。
圖3 Isight組件庫
(4)優化算法庫(Optimization)
包含梯度優化、全局優化、多目標優化、專家智能優化算法,是工程師開展設計優化工作的利器。
圖4 Isight優化算法庫
(5)試驗設計算法庫(DOE)
通過系統而有效的方法分析設計空間、篩選關鍵設計參數(以減小問題規模)、評估設計變量影響以及識別關鍵設計變量的交互影響關系。
(6)近似模型算法庫(Approximation)
對于計算代價較高的CAE分析,Isight用多種近似原理構造替代模型,減少優化中調用CAE分析計算的次數,提高優化效率。近似模型還用于剔除輸入參數變化平緩而輸出參數劇烈振蕩的仿真噪音。
(7)質量設計優化(Quality Design)
運用隨機仿真和優化理論(包括蒙特卡洛模擬、Taguchi田口穩健性設計和基于6Sigma可靠性分析和穩健性設計DFSS,即Design for Six Sigma),構成一個完整的、公式化的對可靠性和穩健性進行評價和改進的質量設計哲學框架。
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