教育資料（2021-2022年收藏的）有關(guān)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)完整過(guò)程

1、有關(guān)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)完整過(guò)程 由于做項(xiàng)目，我在仿真論壇上搜索過(guò)N次，只是查到說(shuō)多目標(biāo)要用加權(quán)和方法。但是沒(méi)有具體步驟，經(jīng)過(guò)一些時(shí)間郁悶，看了幾天的help，終于搞出來(lái)了。我的經(jīng)驗(yàn)如下，不一定正確（我個(gè)人感覺(jué)是正確的），我用的是9.0版。我只是把我發(fā)現(xiàn)在問(wèn)題，解決問(wèn)題的過(guò)程說(shuō)出來(lái)，可能語(yǔ)句不太通順。1. 我們用optistruct時(shí)只能有一個(gè)objective.如下圖：我只用過(guò)min,其他三個(gè)我沒(méi)有用過(guò)。特別是后兩個(gè)，誰(shuí)用過(guò)說(shuō)一下。2.我們可以設(shè)置多個(gè)response,可以把很多response用dconstraint約束，但是只能有一個(gè)objective。有時(shí)我們需要同時(shí)滿(mǎn)足某幾個(gè)respons

2、e的最小值或是最大值。但是deconstraint只能設(shè)置response的上限或是下，不能設(shè)置為min或是max。（聽(tīng)說(shuō)可以將上限和下限設(shè)置成相近的值可以使約束近似定為某一確定的值）。3.多目標(biāo)其實(shí)在help里有說(shuō)明，如下。DRESP2 Design Response via equations for design optimizationDescriptionWhen a desired response is not directly available from OptiStruct, it may be calculated using DRESP2. This response

3、can be a functional combination of any set of responses that are the result of a design analysis iteration. These responses can be used as a design objective or as design constraints. The DRESP2 card identifies the equation to use for the response relationship and the input values to evaluate the re

4、sponse function.我看過(guò)一些論文，現(xiàn)在還沒(méi)有什么新的理論可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)（可能我沒(méi)有發(fā)現(xiàn)），現(xiàn)在對(duì)多目標(biāo)的處理情況是response用函數(shù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，將不同的response設(shè)置為函數(shù)的變量，把多目標(biāo)處理成為一個(gè)單目標(biāo)。方程形式如下：f=w1*response1+w2*response2W1,w2 為權(quán)值。Optistruct中就是如此處理的， 首先在dequation中設(shè)置方程，如下圖：我對(duì)設(shè)置方程還有些地方?jīng)]有弄明白，我只是舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子。（希望哪位高人能把編輯方程的詳細(xì)過(guò)程，及要注意的地方，單獨(dú)發(fā)個(gè)帖子，特別是復(fù)雜的方程的編寫(xiě)過(guò)程。）4. 寫(xiě)方程。我以單工況情況下最小化comp

5、liance和最大化一階固有頻率為例子，（這個(gè)最簡(jiǎn)單，多工況的情況，和這個(gè)差不多）.寫(xiě)方程時(shí)，我們不能簡(jiǎn)單的將方程寫(xiě)成f=w1*response1+w2*response2形式，因?yàn)閣1*response1的值和w2*response2值可能會(huì)相差太大，并且兩者的值很可能不是同時(shí)變大或是同時(shí)變小。所以我們要對(duì)兩個(gè)response作一定的數(shù)學(xué)處理。（至于為什么要這樣，大家可以想明白）。數(shù)學(xué)處理的方法很簡(jiǎn)單，我主要是通過(guò)看這篇論文想到的：汽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化方法研究 范文杰，范子杰，蘇瑞意 （強(qiáng)烈推薦）Multiobjective optimal topology design of str

6、uctures T.-Y. Chen, S.-C. WuUnied topology design of static and vibrating structures using multiobjective optimizationSeungjae Min, Shinji Nishiwaki, Noboru Kikuchi （1）至于為什么這樣處理，都至少是本科生了，這個(gè)我想不需要說(shuō)明（數(shù)學(xué)處理的方法肯定不只這一種，這個(gè)比較簡(jiǎn)單，也好理解，誰(shuí)要是有其他的處理方法，大家討論一下）這里只討論一個(gè)工況情況下，k=1，=1， 方程1里面的參數(shù)自己看論文去。是我們?cè)O(shè)置的參數(shù)，為柔度， 怎么得到：以原

7、模型做分析，原模型的柔度應(yīng)該是最小的，因?yàn)槲覀円獪p小模型的柔度，提高剛度。它的值可以在out文件中取得。怎么得到：將增加了設(shè)計(jì)區(qū)域的模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，objective設(shè)為compliance最小，經(jīng)過(guò)優(yōu)化可以得到最小的compliance值，out文件中可以取得。為我們?cè)O(shè)置的變量，一階固有頻率。怎么得到：將增加了設(shè)計(jì)區(qū)域的模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，objective設(shè)為frequency最大，out文件中可以得到優(yōu)化后最大值。怎么得到：將原模型進(jìn)行分析，得出的值為最小值，因?yàn)槲覀円玫奖冗@個(gè)大的值。W為權(quán)值，0至1之間，我們可以設(shè)置不同的權(quán)值，得出不同的結(jié)果，然后作出比較。寫(xiě)方程：我是用這在help

8、里面有，大家自己看。注意左邊必需有變量的列表，我當(dāng)時(shí)就搞了好久才試出來(lái)。我對(duì)編寫(xiě)方程不熟，看了好久也沒(méi)有完全搞懂，很希望有位高手出來(lái)說(shuō)說(shuō)。5.將方程中的變量和要優(yōu)化的response聯(lián)系起來(lái)。（1）首先要定義要用到的response，本例中是compliance最小，和frequency最大。（2）然后定義一個(gè)類(lèi)型為function的response。 （3）在dequation中選已經(jīng)定義的方程。其他有關(guān)no regiond之類(lèi)的設(shè)置我不懂，大家討論。（4）點(diǎn)擊edit.這里面是關(guān)鍵了，我只會(huì)用response和response_by_loadstep，其他是什么意思我也不懂，(很想知道)，

9、我只是碰巧試出來(lái)的。Response有兩種，這兩種只能存在一個(gè)（也不知道為什么），選擇一個(gè)后，另一個(gè)沒(méi)有了。選第三個(gè)是沒(méi)有l(wèi)oadstep的，第四個(gè)是有l(wèi)oadstep的，這就要看定義objective時(shí)是否要loadstep，比如我們?cè)趏bjective中定義frequency最大時(shí)，要選loadstep，在objective中定義compliance最小是也要選loadstep。這要看設(shè)置的response了，這里例子中選的是第四個(gè)。打勾后如下圖：方框中的數(shù)字2是設(shè)置的response個(gè)數(shù)，有幾個(gè)寫(xiě)幾個(gè)。然后在黃色的按鍵中點(diǎn)相應(yīng)的response和loadstep。注意，response的選擇必需方程中它所對(duì)應(yīng)的變量相對(duì)應(yīng)，比如：x1代表最小化compliance，那么第一個(gè)response必需選compliance最小。順序要對(duì)應(yīng)。6. 在objective中定義，和平常的做法一樣。結(jié)束語(yǔ): 這是我自己摸索出來(lái)的方法，有很多地方不清楚，我只是把我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的過(guò)程完整寫(xiě)出來(lái)，可能不太通順。我也不保證完全正確，希望大家能完善一下。想解決的問(wèn)題：1. 比較復(fù)雜的方程編寫(xiě)，例子中我只寫(xiě)了一行方程，不知道多行怎么寫(xiě)。不知道多個(gè)方程之間的變量是如何調(diào)用的，我試著寫(xiě)個(gè)多行的方程，但是在定義function類(lèi)型的response時(shí)，只有第一行