Isight集成配置教程:使用Nastran进行框架结构优化

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"该资源主要介绍了如何在Isight中配置Nastran进行框架结构的优化设计,通过集成Nastran和Matlab解决工程中的结构优化问题。内容包括问题描述、分析流程、具体实现步骤以及Simcode的配置方法。" 在这个过程中,首先面临的是一个框架结构优化设计的问题,目标是使得框架的基频达到最优。框架由材料E=2e5 MPa、泊松比μ=0.3、密度ρ=7.8e-9 kg/mm³的圆管组成,设计变量为圆管截面的内外半径。设计中存在多个约束条件,包括外径、内径和壁厚的上下限,以及总面积的限制。优化目标是最大化第一阶频率f1。 分析流程主要分为四个步骤:首先,使用Patran建立模型并生成输入文件模板,如果需要,可以创建参数化模型;接着,运行Nastran求解一次,得到初始的结果文件模板;随后,配置Nastran以实现自动求解;最后,通过配置Matlab进行面积计算,并利用Optimization模块获取优化结果。 具体实现时,用户需要在Isight环境中启动Design Gateway,然后拖入一个Simcode并命名为Nastran。双击Nastran进入编辑界面,配置包括Activities、Simcode和Rename等步骤。在配置InputStep1时,要导入input模板,以便Nastran能正确识别和处理结构模型的数据。 在配置Nastran的过程中,可能涉及到设置输入文件参数、定义优化算法、设置求解器参数等。用户可能需要指定求解器类型(如SOL 101静态结构分析或SOL 103动态分析),并设定输出变量,以便后续的Matlab计算和优化过程能够正确地读取和处理结果。 此外,配置Matlab是为了执行特定的计算任务,例如计算面积、提取频率等。在Optimization模块中,用户需要定义目标函数(这里是最大化频率f1)和约束条件,然后选择合适的优化算法(如梯度法、遗传算法等)来搜索最优解。 这个资源提供了一个使用Isight集成Nastran和Matlab进行结构优化设计的实例,对于学习和应用这类工具的工程人员具有很高的参考价值。通过这个流程,用户可以了解到如何将这些工具有效地结合,解决实际工程问题。