首先介绍一个使用tcl脚本实现梁结构参数优化的例子。优化三要素如下1设计变量L2是顶部长度尺寸变量范围是10~18米底部是车道/人行道位置所以L1是固定值不进行优化。H是外形高度尺寸变量范围是1~10米。L2分成的段数也是一个变量取值范围是3~20段。圆形截面的半径也是一个优化变量取值范围是20mm~100mm工字梁截面也是优化变量但是只能在预定义的5种工字梁截面中进行选择。所以模型可能是这样的也可能是这样的下图是右上角三个梁连接部位的局部放大视图3D显示分离只是软件显示的效果实际上是完全焊接为一体的。响应是下图中底边中点999999号节点的y向位移绝对值和体积响应。2优化约束999999号节点的y向位移绝对值小于50mm3优化目标体积最小化整个优化过程分为两步第一步通过HyperMesh批处理程序hmbatch.exe运行一个tcl文件产生后续Altair OptiStruct™计算用的fem模型文件。为了方便后续Altair HyperStudy™优化时选取响应点对提取优化位移响应的节点进行了重新编号。第二步HyperStudy调用OptiStruct运行刚刚得到的fem文件得到优化计算结果。TIPS为了防止还没有开始优化就栽跟头还需要以下预备工作1编写tcl脚本这个脚本从零开始完成了所有建模工作如果有兴趣可以看看下面的视频教程目前已经是HyperMesh二次开发视频教程库的一部分。点击上方图片获取下载链接2在cmd窗口用hmbatch.exe运行tcl脚本得到fem文件具体方法是用cd命令切换到tcl脚本所在目录后执行如下程序如果执行成功会在tcl目录下生成一个bridge.fem文件。3使用OptiStruct程序运行bridge.fem文件得到计算结果。如果计算结果正确那么说明tcl脚本得到的fem文件没毛病接下来可以开始优化工作了优化tcl文件使用HyperStudy的Editor工具参数化tcl文件并保存为tpl文件。文件很长涉及参数化的部分如下添加模型启动HyperStudy工作目录设定为tcl文件所在目录然后添加两个模型。模型1是Parameterized File求解器选择HM Batch 参数输入-tcl ${file}模型2的类型是Operator需要fem文件作为输入文件但是此时还没有fem文件在该目录下需要先点击Next到Test Models步骤后先运行一下model1生成一个fem文件也可以从外部拷贝一个到模型1的目录下骗一下HyperStudy。运行后再次回到Define Models步骤继续点击Model Resources然后在对话框中添加一个resource类型是Add File表示每一次迭代运算都会生成一个新的模型。Define Models设置好后如下图所示定义设计变量5个设计变量的范围如下设计变量的数据类型、模式及离散取值如下图注意到isecname项设置为了Categorical表示各个截面之间没有先后关系。如果设置为离散变量HyperStudy认为各个截面是有先后顺序的DOE的时候可能只取前后两个截面进行。创建两个响应分别是体积和999999节点的y向位移绝对值。优化设置优化只需要设置好目标和约束。优化算法选择GRSM迭代次数为15次问题比较简单因此不需要太多迭代步以节约时间。优化结果导入结果将优化结果的fem文件导入到HyperMesh看看劳动成果效果如下各个设计变量的值以及响应如下体积从1.42e9减小到了1.14e9y向位移绝对值从48减小到了37刚度提高的同时重量还变小了有什么理由不使用优化呢其实上面这个优化例子绝大部分的工作量都被写脚本给揽走了从节点-单元-材料-属性-载荷-工况一步步都是代码搞定的。如果你遇到了类似的需求可是自己又搞不定脚本编写不妨联系一下澳汰尔公式的ESG团队他们也许可以帮你哦。实际优化时大部分时候可以不要这么老实该偷懒的时候要偷懒。具体方法我们也来举个。下面这个例子是HyperStudy开发部门的同事分享的。RIB1板只可以调厚度其余板只可以选择有或者没有。对下图中ID号为3的component选择export对应命令*entitysuppressoutput components 3 0修改ID号为1的属性的厚度为0.00545对应命令*setvalue props id1 STATUS1 950.00545前后再加上打开模型加载OptiStruct模板后面在加上导出fem文件完整的tcl脚本如下总共就10行而且大部分都是抄的command.tcl有了tcl脚本后剩下的事情和上一个例子也就差别不大了。优化tcl文件使用HyperStudy的Editor工具参数化tcl文件并保存为tpl文件。添加模型启动HyperStudy工作目录设定为tcl文件所在目录然后添加第一个模型。模型1是Parameterized File求解器选择HM Batch 参数输入-tcl ${file}由于每次运行都需要rib_parameterization.hm所以需要通过Model Resources 复制到工作目录。模型2的类型是Operator需要fem文件作为输入文件但是此时还没有fem文件在该目录下需要先点击Next到Test Models步骤后先运行一下model1生成一个fem文件也可以从外部拷贝一个到模型1的目录下骗一下HyperStudy。运行后再次回到Define Models步骤继续点击Model Resources然后在对话框中添加一个resource类型是Add File。Define Models设置好后如下图所示定义设计变量4个设计变量的变化范围如下设计变量的数据类型、模式及离散取值如下图创建两个响应并设置好目标和约束优化算法选择GRSM迭代次数为15次问题比较简单因此不需要太多迭代步以节约时间。优化结果各个设计变量的值以及响应如下图所示这个例子当然不是实际的结构主要目的是展示一下HyperMesh怎么样在后台修改模型的。实际上如果要做DOE也是类似的我们可以做一个部分因子法DOE各次试验的变量组合即响应如下线性效应如下帕累托图如下通过使用程序控制HyperMesh优化一下就变得自由了例如某处的结构可以如下所示的各种不同结构中的一种。实际上几乎有无限的可能性。或者是下图的样式这些变形对于morph来说恐怕要求太高了但是HyperMesh脚本却是可以轻松搞定的只需要把morph的几个中间状态网格预存到hm文件里面优化时就可以轻松切换了。例2的的HyperMesh模型需要使用2020版才能打开哟~详细操作步骤请参考视频如果你要优化下图中的输电塔你可以这样做1.先从拓扑优化得到各个梁的位置分布2.创建梁单元模型进行截面大小的优化3.如果你想更进一步还可以在上一步中同时加上形状优化【相关内容】基于HyperStudy的空投着陆冲击载荷预测研究OptiStruct结构优化在汽车天窗设计的应用HyperMesh、OptiStruct网格类型及网格连接方式对计算结果的影响分析