三通 三通管道优化设计 材料：不锈钢 碳钢 合金钢 交期：标准产品常年现货 描述：联系站长免费领取相关标准及重量表 规格： DN20-DN3000 在线咨询 产品详情 优化设计是一种寻找最优设计方案或者说是最有效率方案的技术，充分挖掘设计潜力，比较并评价设计方案，给 出最优设计。所谓“最优设计’：指的是一种方案可以满足所有设计要求，而且所有的支出(如重量、面积、体积、应 力、费用等)最小。也就是说，最优设计方案就是一个最有效的方案。本文简要介绍了有限元设计优化及结构优化的力 学准则，并应用大型有限元分析程序ANsYs对三通管道的接管内径与主管道内径之比及壁厚进行了优化，同时对优化 变量、优化方法和整个优化过程进行了详细说明，最终得到满足功能和强度要求的最优设计。 优化设计是一种寻找最优设计方案或者说是最 有效率方案的技术，其优化设计算法众多，现代优 化算法主要包括禁忌搜索、模拟退火、遗传算法、 神经网络和拉格朗日松弛等。本文简要介绍了 ANSYS川程序的设计优化功能，包括优化过程和优 化方法，并对三通管道结构进行了优化分析。 一、材料为不锈钢的三通管道结构，管内液体温度在10000秒内从20度升到300度，并对管道的内壁产生12兆帕的压力，主管道的内径为160mm，接管内径与主管道的内径之比在0.2于0.8之间的变化。存在的问题是如果壁厚太薄，则在12兆帕的压力下有可能不满足强度的要求。 二、介绍了有限元设计优化、结构优化的力学准则 和优化过程，采用ANsYs程序对三通管道进行了 优化分析，并得到了满足功能及强度要求的最优设 计，即表2中第9列计算结果，其中舵～跗同s1一 样均为局部一次薄膜应力强度值(P1)。 首先是建立循环所需的分析文件，该文件必须 包括整个建模、求解及提取状态变量和目标函数的 过程；然后进入优化模块，指定分析文件，声明优 化变量，选择优化工具或优化方法，并指定优化循 环控制方式；最后，执行程序，进行优化分析。 ANsYs程序的优化方法主要包括以下几种： 零阶方法(直接法)：利用各设计点的目标函数 和约束函数本身的数值进行搜索，此法可以有效的 处理绝大多数的工程问题。 一阶方法(间接法)：本方法使用偏导数，即使 用因变量的一阶偏导数，此方法精度很高，尤其是 在因变量变化很大，设计空间也相对较大时。 用户提供的优化方法：外部的优化程序 (usEROP)可以代替ANsYs优化过程。 ANsYs程序提供的优化算法有单步运行、随机 搜索法、等步长搜索法、乘子计算法及最优梯度法 等。 ANSYs程序优化设计中常用的一些基本术语 有设计变量、状态变量、目标函数、合理和不合理 的设计等。 设计变量(D垤)为自变量，优化结果的取得 就是通过改变设计变量的数值来实现的。每个设计 变量都有上下限，它定义了设计变量的设计空间。
