设计探索优化是将各种设计参数集成到分析过程中。基于实验设计技术【Design of Ex-periment，DOE】和变分技术【Variational Technology，VT】，设计人员能快速地建立设计空间，并在此基础上对产品进行多目标驱动优化设计【Multi Obje ctive Optimization，MOO】、六西格码设计【Design for Six Sig ma，DFSS】、鲁棒设计【Robust Design，RD】等深入研究，从而改善各个不确定因素或参数来更好地提高产品的可靠性。设计探索优化以参数化的模型或组件为基础，参数可以是各种CAD模型参数、载荷参数、温度参数、结果变形参数、APDL参数等。它还支持所有物理场优化，不仅包括结构、流体、电磁、热等单场优化，还包括多物理场耦合优化，通过设计点（可添加设计点）的参数来研究输出或导出参数来拟合成响应面（线）的曲面（线）的方法对优化结果进行评估。
图17-1 设计探索优化工具
探索优化设计包括直接目标驱动优化【Direct Optimiza tion】系统、相关参数【Parameters Correlation】系统、系统响应面【Re-sponse Surfa ce】系统、响应面优化【Response Surfa ce Optmiza tion】系统和六西格玛分析【Six Sig ma Analy sis】系统，如图17-1所示。多物理场耦合多目标优化设计分析过程连接图如图17-2所示。
1.设计探索优化的用户界面
设计探索优化主要从Workbench项目管理的主窗口进入。有效设计探索优化分析的前提是对各输入输出参数进行设置，在设计探索优化用户界面里任意选择一个优化系统双击或拖曳到Pro-ject Schema tic，该系统会自动与前面参数连接，然后双击【Design of Experiments】打开实验设计图框，主要包括大纲（Outlin e）、特征（Properties）、表格（Table）、图表（Chart）等，如图17-3所示。若可以看出Goal Driven Optimiza tion未与任何参数连接，无法进行参数设定。
图17-2 多物理场耦合多目标优化
图17-3 优化工作界面
一般情况下，设计探索优化选项是系统的默认设置，用户可以根据需要修改系统默认值。打开的方法是在Workbench主窗口菜单中选择【Tools】→【Options】，如图17-4所示。
2.参数的输入与输出
（1）参数分类 在Design Exploration中共有三类参数，分别是：
①输入参数（Input Parameters）：所有用于仿真分析的输入参数都可以作为Design Ex-ploration中的输入参数。这些参数包括模型尺寸参数、分析参数、DesignModeler参数和网格参数。CAD和DesignModeler的输入参数可以包含长度、半径等；分析输入参数可以包含压力、材料性能、板料厚度等；网格参数可以包含相关性、相关功能参数或网格大小数值，如图17-5所示。
图17-4 设计探索优化选项
图17-5 参数表格
②输出参数（Output Parameters）：输出参数从分析结果或响应输出中得到，包括体积、质量、频率、应力、压力、变形、热通量等。
③导出参数（Derived Parameters）：导出参数是不直接给定参数，可以是某一个特定的输出参数或输出参数与输入参数的组合值，也可以是各种函数表达式等。(www.xing528.com)
（2）参数设置方法
①输入参数：输入参数可以是几何模型参数、材料属性、载荷等，如模型的尺寸、体积、质量等都可作为优化的输入参数，这些模型参数的获得需进行参数化建模，具体方法可参看第2章参数化建模。
②输出参数：输出参数一般为目标参数，可以是变形、应力、温度场等。设置输出参数的方法是：首先在分析系统中定义求解结果项，如设置温度结果为输出参数；在热分析系统中设置温度为求解结果，然后在温度的详细设置栏Results项里最大或最小值前的空格上单击出现一个蓝色“P”字，即表明此选项已定义为输出参数，如图17-6所示。
一旦设置完参数，用户返回Workbench图形界面双击【Parameter Set】就可以建立起What If分析了。
（3）导入和导出数据 用户可以导出表格或图表数据为ASCII文件，随后用户可以使用Excel程序对数据做进一步处理。如在Table里选择任意数据并单击右键，在弹出的菜单中选择【Export Data】，然后命名保存即可导出数据，如图17-7所示。
图17-6 输出参数设置
图17-7 导出数据
3.优化设计流程
Design Exploration工作流程：
步骤1：创建参数化模型（在DesignModeler或其他CAD软件中）并将其加载到一个分析系统。
步骤2：选择您想要使用的参数。
步骤3：添加您想要使用的项目设计探索特性。
步骤4：分析选项和参数设置限制。
步骤5：更新分析。
步骤6：查看结果的设计实验分析。
步骤7：插入设计点，优化参数化验证分析。
步骤8：生成一个项目报告，显示分析结果。
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