Isight集成NASTRAN进行框架结构优化

该资源主要讨论的是如何使用ISIGHT软件集成NASTRAN进行框架结构的优化设计。问题的核心是优化框架的承载质量点，目标是最大化第一阶频率（基频最优），变量包括圆管截面的内外半径，同时需要满足一系列的尺寸约束条件。 在框架结构的设计中，E=2e5代表材料的弹性模量，miu=0.3表示材料的泊松比，ro=7.8e-9可能是材料的密度。这些参数对结构的力学性能有着直接影响。优化的目标是提高结构的第一阶固有频率（基频），这是衡量结构动态稳定性的一个关键指标。优化的变量是圆管截面的内外半径，设计者可以通过调整这两个参数来改变结构的刚度和质量分布，从而影响固有频率。 在约束条件方面，设计者给出了外径、内径和壁厚的范围限制，以及面积的限制。外径、内径和壁厚的尺寸限制确保了结构的物理可行性，而面积限制可能与结构的承载能力或材料成本有关。所有的尺寸单位均为毫米（mm），壁厚单位为毫米（mm），而强度单位为兆帕（MPa）。 设计流程通常包括以下几个步骤： 1. 使用Patran建立模型并生成输入文件模板，如果需要，可以创建参数化的模型，以适应不同的设计变量。 2. 运行NASTRAN求解器，首次执行以生成结果文件模板，为后续的自动求解提供基础。 3. 配置NASTRAN以便进行自动求解，NASTRAN是一个广泛使用的有限元分析工具，尤其适用于结构动力学分析。 4. 配置Matlab来计算结构的面积，这可能是为了进一步评估或验证优化结果。 5. 最后，通过ISIGHT的Optimization模块进行优化迭代，以达到最大化第一阶频率的目标。 具体实现过程中，用户需要在ISIGHT的DesignGateway中启动并编辑Simcode，配置NASTRAN和相关的输入步骤，导入模板文件，并设定活动和模拟代码，以确保优化过程能够顺利进行。 通过ISIGHT与NASTRAN的集成，工程师可以有效地自动化复杂的结构优化流程，减少手动操作的错误，提高设计效率，并最终找到满足设计要求的最佳结构参数。这种集成方法在工程设计领域有着广泛的应用，特别是在航空航天、汽车制造和土木工程等行业，对于提高产品性能和降低成本具有重要意义。