СмартДО
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
 | |
| Разработчик(и) | Технология ВЭД-Опт |
|---|---|
| Первоначальный выпуск | 2006 год |
| Стабильная версия | 5.0.4 / июнь 2013 г |
| Операционная система | MS Windows |
| Тип | Технические вычисления |
| Лицензия | Собственный |
| Веб-сайт | www |
SmartDO — это междисциплинарное программное обеспечение для оптимизации проектирования , основанное на технологии прямого глобального поиска, разработанное и продаваемое компанией FEA-Opt Technology. SmartDO специализируется на оптимизации на основе CAE, такой как CAE ( компьютерное проектирование ), FEA ( анализ методом конечных элементов ), CAD ( автоматизированное проектирование ), CFD ( вычислительная гидродинамика ) и автоматическое управление , с применением к различным физическим явлениям. . Он управляется как графическим пользовательским интерфейсом, так и сценариями, и его можно интегрировать практически с любыми видами CAD/CAE и собственными кодами.
SmartDO фокусируется на решателе прямой глобальной оптимизации , который не требует большого параметрического исследования и настройки параметра решателя. По этой причине SmartDO часто адаптируется как кнопочная экспертная система.
История
[ редактировать ]SmartDO был создан в 1995 году его основателем (доктором Шен-Йе Ченом) во время работы над докторской диссертацией. учился на факультете гражданского строительства Университета штата Аризона . В период с 1998 по 2004 год SmartDO постоянно разрабатывался и применялся в аэрокосмической промышленности и консалтинговых приложениях CAE в качестве внутреннего кода. В 2005 году доктор Чен основал FEA-Opt Technology как консалтинговую фирму CAE и поставщика программного обеспечения. Первая коммерческая версия 1.0 была опубликована в 2006 году компанией FEA-Opt Technology. В 2012 году FEA-Opt Technology подписала партнерское соглашение с ANSYS и MSC Software на базе SmartDO.
Интеграция процессов
[ редактировать ]SmartDO использует как графический интерфейс, так и интерфейс на основе сценариев для интеграции со сторонним программным обеспечением. Графический интерфейс включает в себя общие операции SmartDO и интерфейс связывания конкретного пакета, называемый SmartLink. Smartlink может подключаться к стороннему программному обеспечению CAE, например ANSYS Workbench. Пользователь может связать любые параметры в ANSYS Workbench с любыми параметрами проекта в SmartDO, такими как переменные проекта, целевая функция и ограничения, и SmartDO обычно хорошо решает проблему с настройками по умолчанию.
Интерфейс сценариев в SmartDO основан на оболочке Tcl / Tk . Это позволяет SmartDO связываться практически с любым сторонним программным обеспечением и собственным кодом. SmartDO поставляется с графическим интерфейсом SmartScripting для Tcl / Tk автоматического создания сценариев . Пользователь может создать сценарий, отвечая на вопросы в графическом интерфейсе SmartScripting, а SmartScripting сгенерирует Tcl / Tk для пользователя сценарии . Гибкий интерфейс сценариев позволяет настроить SmartDO как систему автоматического проектирования с нажатием кнопок.
Оптимизация дизайна
[ редактировать ]SmartDO использует методологию прямого глобального поиска для достижения глобальной оптимизации на основе градиента , включая как нелинейное программирование , так и генетического алгоритма на основе стохастическое программирование . Эти два подхода также можно комбинировать или смешивать для решения конкретных задач.
Для всех решателей в SmartDO не существует теоретических и/или программных ограничений на количество проектных переменных и/или ограничений. SmartDO может начать с невозможной точки проектирования, сначала перенеся проект в допустимую область, а затем приступить к оптимизации.
Градиентное нелинейное программирование
[ редактировать ]- SmartDO использует метод обобщенного приведенного градиента и метод возможных направлений в качестве основы для решения задачи нелинейного программирования с ограничениями . Для достижения глобального поиска SmartDO также использует туннелирование и восхождение на холмы , чтобы избежать локального минимума. Это также позволяет SmartDO устранять численный шум, вызванный созданием сетки, дискретизацией и другими явлениями во время численного анализа. Другие уникальные технологии включают в себя
- Автоматическое распознавание активных ограничений.
- Интеллектуальный динамический поиск для автоматической настройки направления поиска и размера шага.
Генетический алгоритм
[ редактировать ]- Генетический алгоритм в SmartDO был частью докторской диссертации основателя. диссертацию, которая называется «Надежные генетические алгоритмы». Он включает в себя некоторые специальные подходы для достижения стабильности и эффективности, например,
- Адаптивная функция штрафа.
- Автоматическое представление схемы.
- Автоматический расчет численности населения и поколений.
- Адаптивный и автоматический расчет вероятности пересечения.
- Абсолютное нисхождение.
Поскольку в Робастных генетических алгоритмах доступны различные типы проектных переменных, пользователи могут выполнять параллельную оптимизацию размеров, формирования и топологии с помощью SmartDO.
Приложения
[ редактировать ]SmartDO широко применяется в промышленном проектировании и управлении с 1995 года. Дисциплины и физические явления включают в себя
- Структура
- CFD
- Тепловой поток
- Теплопередача
- Ударопрочность
- Структурная/тепловая/электронная связь
- Автоматическое управление
И приложение включает в себя
- Продление срока службы полупроводникового компонента.
- Кератотомические операции.
- Оптимизация гражданской конструкции и жилой крыши (размеры, форма и топология).
- Продление срока службы и снижение веса компонентов газотурбинных двигателей.
- Улучшение производительности гидросистемы.
- Снижение веса и увеличение прочности тяжелого ядерного подъемного крюка.
- Оптимизация работы амортизирующего механизма.
- Уменьшение веса грузовой авиапалубы.
- Оптимизация производительности термоэлектрического генератора.
- Уменьшение веса нижнего А-образного рычага бронетанка.
- Оптимизация кривой производительности резинового купола клавиатуры.
- Оптимизация кривой производительности разъемов.
- Оптимизация структуры композита.
- Оптимизация прочности циркуляционного водяного насоса электростанции.
- Структурная оптимизация преобразователя энергии волн.
- Оптимизация производительности реактивного сопла.
- Оптимизация уплотнительного кольца для стального зарядного устройства.
- Повышение производительности головки клюшки для гольфа.
- Оптимизация ударостойкости The Crash Box.
- Оптимизация конструкции роторного диска керамических газотурбинных двигателей.
Ссылки
[ редактировать ]- Примечания
- Цай Цай, 2010 г., «Улучшение уплотнения уплотнительного кольца 8-граммового зарядного устройства с помощью анализа методом конечных элементов и оптимизации формы», магистерская диссертация, факультет машиностроения, Национальный университет Цзяодун, Тайвань.
- ХК Ценг, ZC. Ву, С. Хунг, М.Х. Ли, CC. Хуанг, 2009 г., «Исследование оптимальных параметров процесса гидроформовки листового металла с титановым/алюминиевым покрытием для корпусов батарей», 4-я Международная конференция по гидроформингу труб (TUBEHYDRO 2009), 6–9 сентября, Гаосюн, Тайвань.
- СИ. Чен, 2007 г., Глобальная оптимизация форм на основе градиента и CFD с помощью SmartDO и технологии сглаживания отклика, Труды 7-го Всемирного конгресса структурной и многопрофильной оптимизации (WCSMO7), COEX, Сеул, 21–25 мая 2007 г., Корея
- СИ. Чен, JWC Ляо и В. Цай, 2007 г. «Повышение надежности и удобства использования оптимизации структурной формы - функция естественной формы контура», Журнал Китайского инженерного института, Vol. 30 (будет опубликован).
- СИ. Чен, ноябрь 2002 г., «Интеграция ANSYS с современными методами численной оптимизации. Часть I: Метод сопряженного допустимого направления», Тайваньская конференция пользователей ANSYS, 2002 г.
- СИ. Чен, ноябрь 2002 г., «Интеграция ANSYS с современными методами численной оптимизации. Часть II: подход обратного параметрического моделирования для оптимизации структурных форм», Тайваньская конференция пользователей ANSYS, 2002 г.
- СИ. Чен, март 2001 г., «Подход к оптимизации ударной структуры с использованием надежного генетического алгоритма», Конечные элементы в анализе и проектировании, том 37, № 5, стр. 431–446.
- СИ. Чен и С.Д. Раджан, октябрь 2000 г., «Надежный генетический алгоритм для структурной оптимизации», Журнал Structural Engineering & Mechanics, Том 10, № 4, стр. 313–336.
- СИ. Чен, октябрь 2000 г., «Интеграция ANSYS с современными технологиями числовой оптимизации», журнал ANSYS Solutions, весенний выпуск, 2003 г.
- СИ. Чен и С.Д. Раджан, май 1999 г., «Использование генетического алгоритма в качестве инструмента автоматического структурного проектирования», краткий доклад, материалы 3-го Всемирного конгресса по структурной и междисциплинарной оптимизации, Vol. 1, стр. 263–265, Буффало, штат Нью-Йорк.
- Б. Мобашер, С.Ю.Чен, К. Янг и С.Д. Раджан, октябрь 1998 г., «Затратный подход к проектированию стальных кровельных систем жилых домов», 14-я Международная специализированная конференция, Последние исследования и разработки в области проектирования и строительства из холодногнутой стали. , Университет Миссури-Ролла, под редакцией Вэй-Вэнь Ю и Р. ЛаБуба, стр. 613–625.
- СИ. Чен и С.Д. Раджан, 1998, «Повышение эффективности генетических алгоритмов для проектирования рам», Engineering Optimization, Vol. 30, стр. 281–307.
- СИ. Чен, декабрь 1997 г., «Использование генетических алгоритмов для оптимального проектирования структурной системы», диссертация на степень доктора философии, факультет гражданского строительства, Университет штата Аризона.