Design Exploration简介：深入探究设计

Design Exploration（设计探索）是功能强大、方便易用的多目标优化和稳健性设计模块，可以帮助设计人员在产品开发阶段掌握不确定因素对产品性能的影响，进而最大限度地提高产品性能。

1.参数定义

在Design Exploration中，设计方案和产品性能最终都表示为参数。Design Exploration的参数有3类：

（1）Input Parameters（输入参数）由于仿真分析的所有输入参数都可以作为Design Exploration的输入参数，因此它可以从几何体、材料或载荷的尺寸及属性中设定。例如，可在DesignModeler中把几何体的长度、高度指定为输入参数，也可以在Mechanical中指定压力、力等载荷大小为输入参数。

（2）Output Parameters（输出参数）通过Workbench计算得到的参数均可作为输出参数，典型的输出参数有质量、体积、频率、变形、应力、应变、热流密度、速度、临界屈曲载荷等。

（3）Derived Parameters（导出参数）导出参数是指不能直接得到的参数，它可以是输入参数和输出参数的组合值，也可以是由输入参数和输出参数经过数学运算得到的值。

2.Design Exploration工具

Design Exploration作为快速优化工具，实际上是通过设计点的参数来研究输出或导出参数的，由于设计点是有限的，因此也可通过优化的设计点拟合成响应曲面（线）来进行研究，如图12-1所示。(www.xing528.com)

图12-1 Design Exploration优化工具

✧ Direction Optimization（直接优化）：设定优化目标，利用默认参数进行优化分析，从中得到期望的组合方案，也就是目标优化。

✧ Parameters Correlation（参数相关性优化）：用于得到输入参数的敏感性，也就是说可以得到某一输入参数对响应曲面的影响究竟是大还是小。

✧ Response Surface（响应曲面优化）：用于直观观察输入参数的影响，通过图表形式能够动态显示输入与输出参数之间的关系。

✧ Six Sigma Analysis（六西格玛优化）：用于评估产品的可靠性，其技术是基于6个标准误差理论，例如假设材料属性、几何尺寸、载荷等不确定性输入变量的概率分布对产品性能（应力、应变等）的影响。