優化理論與方法的案例
國際理論與應用力學聯合會專題研討會- 面向增材制造的拓撲優化理論與方法會議紀要
2018年10月7－12日，國際理論與應用力學聯合會專題研討會（IUTAM Symposium）-面向增材制造的拓撲優化理論與方法在大連召開。本次會議由國際理論與應用力學聯合會、中國力學學會和國家自然科學基金委員會共同主辦；由大連理工大學國際計算力學研究中心、工業裝備結構分析國家重點實驗室以及工程力學系共同承辦。大連理工大學工程力學系程耿東院士擔任會議主席，郭旭教授擔任會議學術委員會委員。來自中國、美國、丹麥、比利時等10個國家的高水平大學以及研究機構的60余位學者齊聚大連，針對面向增材制造的拓撲優化理論、方法及應用研究中的若干前沿挑戰性問題開展了深入的學術交流和集體研討。
大連理工大學校長郭東明院士，國際結構與多學科優化學會主席、大連理工大學程耿東院士，中國力學學會副理事長、北京理工大學方岱寧院士，北京航空航天大學大型金屬構件增材制造國家工程實驗室主任王華明院士，國際理論與應用力學聯合會代表、丹麥Aalborg大學Niels Olhoff教授，國際計算力學學會主席、大連理工大學國際計算力學研究中心主任、美國西北大學Wing Kam Liu教授等出席了開幕式。大連理工大學工程力學系主任郭旭教授主持了開幕式。
大連理工大學校長郭東明院士在開幕式上致辭熱烈歡迎來連參會的國內外專家，向與會嘉賓介紹了大連理工大學的基本情況，同時歡迎與會嘉賓訪問大連理工大學并加強相互之間的交流與合作。郭東明校長祝愿此次研討會取得豐碩成果，為促進拓撲優化與增材制造的交叉融合做出貢獻。
國際理論與應用力學聯合會代表、丹麥Aalborg大學Niels Olhoff教授代表國際理論與應用力學聯合會介紹了協會的歷史、架構、IUTAM專題研討會評選依據以及大連理工大學針對本次會議的前期組織情況等。
展開 申請兌換:最優化理論與方法
最優化理論與方法
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出版社：科學出版社
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ISBN：703005413X
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定價：38 元當當價：32.3 元折扣：85 折節省：5.70 元鉆石vip價：30.69 元
艦艇外形雷達隱身優化設計理論與方法
摘要:研究了艦艇外形雷達隱身優化設計問題.介紹了艦艇外形雷達隱身防護常用措施和進行雷達隱身性能評估的數值方法,提出外形隱身優化的多層次設計優化模型理論及相關數學表達式.以某型船為例,進行外形隱身截面吃尋優化,將全船隱身設計與常規設計相比較,驗證外形隱身設計優化理論的正確性和優越性
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“互聯網與大數據環境下高端裝備制造工程管理理論與方法研究”重大項目指南
為了實現這一目標，需要系統研究互聯網與大數據環境下高端裝備制造工程管理的基礎理論、跨生命周期管理理論、網絡協同管理理論、創新研制任務集成管理理論、智能工廠運營優化理論等關鍵科學問題。通過該項目研究，形成與發展具有中國特色的前沿性工程管理理論方法與技術體系，為我國高端裝備制造業的發展提供強有力的工程管理理論與方法支撐。
一、科學目標
立足中國社會經濟發展現狀和中國制造工程管理的實踐，針對互聯網與大數據環境下高端裝備制造工程管理的新特征，努力探求高端裝備制造工程管理的新模式和創新機制，深入研究互聯網與大數據環境下高端裝備制造工程管理中的重大科學問題：重點研究互聯網與大數據環境下高端裝備制造的系統演變與服務化、系統組織與智能運作、信息管理與智能決策等工程管理的基礎性科學問題，提出基礎理論方法；從時間、空間、任務三個維度建立互聯網與大數據環境下高端裝備制造跨生命周期管理、網絡協同管理、創新研制任務集成管理理論和方法；構建互聯網與大數據環境下面向高端裝備制造的智能工廠運營優化理論和方法。在研究工作中，以若干典型高端裝備領域（例如，航空裝備、航天裝備、工程機械、交通裝備等）為背景開展研究，為互聯網與大數據環境下高端裝備制造跨生命周期管理與創新研制任務集成管理、網絡協同與運營優化等工程實踐發揮指導作用，以提升我國在高端裝備領域中的核心競爭力，推動高端裝備制造業的健康快速發展，建設一支有國際影響力、學科交叉的高水平研究隊伍。
二、研究內容
?。ㄒ唬┗ヂ摼W與大數據環境下高端裝備制造工程管理的基礎理論（申請代碼1選擇G0110）。
研究互聯網與大數據環境下高端裝備制造的系統演變與服務化、系統組織與智能運作、信息管理與智能決策。
展開 基于現代最優控制理論的軸流渦輪級S2流面優化設計計算方法探討
基于現代最優控制理論的軸流渦輪級S2流面優化設計計算方法探討
辛喆 鄒滋祥
中國農業大學水利與土木工程學院 中國科學院工程熱物理研究所
摘要：把數學規劃論和現代最優控制論引入了軸流渦輪級的優化設計，再在優化了的子午面幾何通道內建立包括渦輪級在內所有性能參量的最優流型命題的物理模型及其數學表達式，并歸化為一個在給定初始狀態、自變量終端固定、部分狀態變量終受有約束的條件下使級的輸出功率最大的最優控制問題，應用“代價函數法”及“共軛梯度法”計算得到符合給定約束條件并使目標函數取極值的最優環量分布，結果令人滿意。
關鍵詞：數學規劃輪，最優控制論，渦輪級，優化設計
內容簡介：
1 軸流渦輪級幾何參數的最優化設計
1.1 物理模型及數學表達式
1）優化設計變量 2）渦輪級效率 3）目標函數 4）約束條件 5）損失模型
1.2 非線性數字規劃問題的求解
1.3 優化設計結果
2 軸流渦輪級葉片最佳流型設計
2.1 物理模型及數學表達式
1）狀態向量 2）控制向量 3）系統的微分方程組 4）初始條件 5）約束條件 6）指標泛函
2.2 最優控制問題的求解
1）用“代價函數法”作新的目標函數
2）引入拉格朗日乘子
3）采用共軛梯度方法求解無約束最優控制問題
4）初始控制變量的選取
5）最優步長的選擇
6）計算過程的終止
2.3 計算結果與分析
1）算例 2）計算結果 3）討論與分析
3 結束語
基于現代最優控制理論的軸流渦輪級S2流面優化設計計算方法探討.pdf
展開 最優化理論及CAESES優化案例操作培訓
培訓時間：2018年11月9日
培訓地點：南京天洑軟件有限公司會議室
（南京市江寧開發區蘇源大道19 號九龍湖國際企業總部園C2棟2樓會議室。）
參會費用：1000元/人 （包含當日午餐，不包含交通及住宿費）10月27日之前報名8折優惠
注意事項：請自帶筆記本電腦
報名方式
請點擊鏈接下載報名表： 報名表下載鏈接，填寫信息后，郵件發送至info@njtf.cn。
如遇到任何問題請發送郵件咨詢：info@njtf.cn
Isight多學科參數優化軟件模塊構成 附isight參數優化理論和實例詳解下載
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、表格等，結果運行完成后生成Summary報告給出優化運行時間、最優結果及設計變量、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。
組件庫（Library/Add-OnComponent）
包含通用和專用的CAD/CAE及自編軟件接口。
優化算法庫（Optimization）
數值優化、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。
試驗設計算法庫（DOE, Design OfExperiments）
通過系統而有效的方法分析設計空間、篩選關鍵設計參數（減少問題規模）、評估設計變量影響以及辨別關鍵設計變量的交互影響關系。
近似模型算法庫（Approximation）
對于計算代價高昂的CAE分析，Isight用多種近似原理構造替代模型，減少優化中調用大規模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平緩變化而輸出參數卻劇烈振蕩的仿真噪音。
質量設計優化（Quality Desgin）
運用隨機仿真和優化理論（包括：蒙特卡洛仿真、Taguchi田口穩健性設計和基于6Sigma可靠性分析和穩健性設計DFSS，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品質設計哲學框架。
下載地址：isight參數優化理論和實例詳解
展開 推薦“不確定理論與優化叢書”
此叢書有多本
建議多搞一點優化方面的書
isight參數優化理論與實例詳解下載
最后進行求解設置，如試驗設計、優化分析等。
本文簡單介紹了基于Isight和SFE的參數優化流程設置，其中對設計變量的創建做了簡單的二次開發用于快速創建設計變量。SFE中isight優化接口的描述文件.desc只能在低版本的isight軟件中使用。因此優化流程的設置需要手動完成。正如上文所述，SFE軟件導出優化軟件接口文件可以快速創建優化流程，只不過isight的描述文件只能用于低版本isight的軟件使用。而入optismus、modefrontier等接口文件可以快速創建優化流程，這個在后續的文章中詳細介紹。因為我這邊沒有安裝SFE軟件，這里就不給出計算結果了。
下載地址：isight參數優化理論與實例詳解
展開 連續體結構拓撲優化理論與應用研究
連續體結構拓撲優化理論與應用研究
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[下載]ADAMS優化理論
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CFD理論|湍流數值模擬方法
導讀：湍是一種高度非線性的復雜流動，目前已可以通過某些數值方法對湍流進行模擬，本文對各種數值模擬方法作簡介。
目前湍流數值模擬方法可以分為直接數值模擬方法與非直接數值模擬方法兩大類。
直接數值模擬
直接數值模擬（Direct Numerical Simulation，DNS）就是直接對瞬態的Navier-Stokes方程對湍流計算。由于DNS方法沒有對湍流流動作任何假設與簡化，理論上可以得到精確的計算結果。
但這也意味著必須同時解決整個范圍的空間和時間尺度的湍流，由于湍流是多尺度的不規則流動，這就要求對空間和時間的分辨率需求很高。因此該方法的計算量大、耗時長，依賴計算機內存。
非直接數值模擬
（1）大渦模擬(LES)
為了模擬湍流流動，一方面要求計算區域的尺寸應大到足以包含湍流流動中的最大渦，另一方面要求計算網格的尺度應小到足以分辨最小渦的運動。
大尺度的渦流對平均流動影響較大，各種變量的湍流擴散、熱量、質量和能量的交換以及雷諾應力的產生都是通過大尺度渦流實現；小尺度渦流主要對耗散起作用，通過耗散脈動來影響各種變量。
但是目前，能夠采用的計算網格最小尺度仍比最小渦的尺度大許多，所以無法對渦進行全尺度模擬。
因此大渦模擬應運而生，大尺度渦流通過N-S方程直接求解，小尺度渦流通過亞網格尺度模型，建立于大尺度渦的關系對其進行模擬。
展開 汽車結構DOE方法與理論
進行模型參數響應研究與優化，一方面可提高結構優化效率，另一方面可以解決某些無經驗的復雜問題，并形成經驗。
對于復雜工程問題，一般需要拆解成若干簡單獨立的子問題進行分析與綜合，即通過若干獨立變量表達該復雜問題，進行計算機試驗設計與分析（Design and Analysis of Computer Experiments，DACE）。
在工程設計過程中常采用基于代理模型的結構優化技術，即基于試驗設計和近似擬合方法構建代理模型實現優化求解效率的提升。當面對復雜問題時，一般還要進行變量篩選以確定研究變量，因此，通過參數化分析解決復雜問題的一般過程為：
01變量篩選
汽車結構優化設計對象往往包含較多的部件，優化設計過程中會產生很多設計變量，設計變量數目增加，建立滿足一定精度要求的代理模型所需的DOE樣本點會顯著增加，即所謂的維數災難（Curse of Dimensionality）。
【維數災難】
（圖片來源網絡）
優化設計時，如何從眾多的設計變量里面篩選出對質量、力學性能和材料成本最敏感的設計變量是一個十分重要的問題。一般而言，對于線性響應問題可采用“直接靈敏度”或“相對靈敏度”兩種方法，如白車身零件厚度對線性力學性能響應指標的影響。
直接靈敏度概念為：輸入變量的改變引起的結構響應指標的變化率。靈敏度的數學意義是結構響應指標對設計變量的梯度，
有些情況下質量和性能對厚度變量同時具有較大或較小的靈敏度，厚度變化后性能和質量同時提高或降低，而相對靈敏度方法可以有效解決這種問題。相對靈敏度方法可同時考慮線性性能響應和質量響應兩個直接靈敏度，計算方法為這兩個直接靈敏度的比值。
展開 HyperStudy優化 附OptiStruct&HyperStudy理論基礎與工程應用下載
根據零件厚度不同，本例中得到的單元卡片是如下兩種：
下載地址：OptiStruct&HyperStudy理論基礎與工程應用
