优化模块更新

对于优化模块的用户,comsol多物理学®版本5.6带来了新的优化求解器(IPOPT),能够保存基于梯度的优化的中间解决方案以及自动目标函数缩放。在下面阅读有关这些和其他优化功能的更多信息。

设计参数优化

当使用无衍生优化求解器执行设计参数优化时,默认情况下会产生目标表。您现在可以在这样的表中右键单击一行,然后选择将选定的行复制到新的参数案例。当您想对优化结果进行进一步分析时,这简化了工作流程。

图形窗口中带有括号模型的Comsol Multiphysics版本5.6 UI和带有复制的行所示的目标表中突出显示了“突出显示的新参数”选项。 Multistudy_bracket_optimization模型最大程度地减少了括号的质量,同时限制了特征频率和最大应力。通过右键单击目标表,可以将优化的参数值复制为新的参数情况。

形状优化

有一个新的形状优化研究步骤致力于基于梯度的优化。此外,还有一个新的基于梯度的优化求解器IPOPT,它使用内部点算法。该求解器可用于所有优化研究。该求解器具有类似于SNOPT的属性,但是IPOPT是一个正在Active开发的开源项目。新的研究步骤和IPOPT求解器都在多个教程模型中使用,包括优化飞轮配置文件模型。在comsol多物理学中®版本5.6,此模型使用带有轴对称组件固体力学接口以及内置功能以进行形状优化。

带有形状优化设置和选择的IPOPT方法的Comsol Multiphysics版本5.6 UI。 IPOPT优化求解器与自由形状边界可以增加飞轮的惯性矩,而不会增加质量或(近似)最大von mises应力。

使用IPOPT的模型和应用程序:

拓扑优化

有一个新的拓扑优化研究步骤致力于基于梯度的优化,并支持新的IPOPT优化求解器。此外,您有一个新的选择保留解决方案这使您可以保存多种中间优化解决方案。选择保存最后一个或者每一个解决方案。该选项对于在模型中查找错误以及创建优化进度的动画很有用。

如果目标函数得分很好,那么许多优化求解器的效果最好,并且优化研究步骤现在具有称为选项的选项客观缩放可以用来根据初始解决方案设置手动刻度或刻​​度。这简化了许多拓扑优化问题的设置。一个新拓扑链接材料和模型向导工具自动设置了结构拓扑优化的量最小化的常见情况。

comsol多物理学中的拓扑优化研究设置在图形窗口中显示为每个nth,并在其中设置了一个优化的支架。 保留解决方案可以设置选项以保存每个选项n解决方案。如果n = 1,将保存所有解决方案,然后您可以详细检查优化的进度。

使用目标函数自动缩放的模型和应用,并具有解决方案值:

新教程模型

comsol多物理学®版本5.6将几个新的和更新的教程模型带入了优化模块。

优化飞轮配置文件

圆柱蓝色磁盘,其中三分之一切掉以暴露红色中心 形状优化是在最初的圆柱盘上进行的。惯性的时刻是最大化的,因此磁盘可以用作飞轮。

应用程序库标题:
flywheel_profile
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优化光子晶体以进行信号滤波

几个支柱作为白色背景上的圆圈绘制,以代表光子晶体。 优化支柱的位置以最大化所需频率的传输除以不希望的频率的传输。

应用程序库标题:
photonic_crystal_filter_optimization
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合规钳的形状和拓扑优化

彩虹颜色表中显示的优化符合钳子的模型。 合规机制被优化为作为一组钳子的工作,并进行了形状优化。

应用程序库标题:
兼容_pliers_meneramism
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拉伸测试的参数估计

彩虹颜色表和两端红色箭头中的3D Dogbone拉伸应力标本。 根据拉伸测试,估算了杨氏模量和泊松比。该测试测量拉伸力和径向位移。该模型基于模型本身生成的合成数据。

应用程序库标题:
tensile_test
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挤出光束的形状和拓扑优化

3D中的灰色和红色挤压光束。 该模型展示了3D拓扑结构和形状优化,用于挤压几何形状。梁的刚度受到质量约束的约束,但可以与固定域和频域求解器的任何变体一起使用。

应用程序库标题:
挤压_beam_optimization
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桁架塔的优化

各种设计的三个桁架塔模型,从更少到更少的成员。 优化了桁架结构中个体成员的直径,使得结构变得更硬,而不会增加质量。该模型演示了如何修改优化设计,以便只能使用3种类型的成员构建塔。

应用程序库标题:
Tower_Optimization
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