هدف آموزش: در این آموزش شما با فرآیند بهینهسازی، ماژول بهینهسازی در آباکوس، انواع فرآیندهای بهینهسازی در Abaqus، بهینهسازی توپولوژی و هندسه، مراحل بهینهسازی در آباکوس و نهایتا ATOM و ASOM در آباکوس آشنا خواهید شد.
چندان نامعقول بهنظر نمیرسد اگر Optimization را طفل نوپای ماژولهای Abaqus بنامیم. ماژولی که از نسخه 6.11 این نرمافزار افزوده شده و امروز قصد داریم به یک معرفی اجمالی از آن بپردازیم. با ما همراه باشید تا در این سری آموزش آباکوس عضو جدید خانواده ماژولها را بررسی کنیم: Abaqus Topology Optimization Module یا در اختصار ATOM.
منبع عکس: Design by volume, mass and load
آشنایی با بهینهسازی و انواع بهینهسازی در آباکوس
فرآیند بهینهسازی در واقع یک پروسه تکرارشونده است که در آن ساختار مدل ایجاد شده توسط شما از طریق جستجو برای یک حل بهینه بر اساس مجموعه اهداف و قیود ارتقا مییابد. ماژول بهینهسازی گنجانده شده در آباکوس به شما اجازه میدهد تا دو دسته عمده از مسائل این حوزه را براحتی آمادهسازی کنید: بهینهسازی توپولوژی (علم مکانشناختی قرارگیری یک جسم) و بهینهسازی هندسه (یا شکل). در حالت اول، با در اختیار داشتن یک توزیع ماده اولیه (شکل چپ)، بهینهسازی توپولوژی با استفاده از ضریبدهی نسبی چگالی در محدوده طراحی، سبب بهبودهایی در مسئله خواهد شد (شکل راست).
حالت دوم به دستورالعملهایی باز میگردد که منجر به پیشبینی یک مرز (یا هندسه) در یک طراحی با هدف بهینهشدن شکل قطعه میشود.
هر دو مورد بالا از مسائل حوزه تماس، هندسه غیرخطی، مواد غیرخطی نظیر پلاستیک و هایپرالاستیک و نیز محدودیتها و قیود ساخت پشتیبانی میکنند. شکل زیر نشاندهنده فلوچارت تحلیل در ماژول Optimization آباکوس است.
مراحل بهینهسازی در آباکوس
برای انجام یک فرآیند بهینهسازی مطابق چارت فوق، ابتدا باید نوع آنرا مشخص کنید (بهینهسازی توپولوژی/ بهینهسازی هندسه). هر یک از گامهای بعدی فرآیند، در زیر معرفی شده است.
- Design Responses : متغیرهای مورد نیاز برای حلگر بهینهسازی را فراهم میکند. انرژی کرنشی و جابجایی مثالهایی در این زمینه هستند.
- Objective Functions : این گزینه تعیین میکند که متغیرهای مرحله قبل چگونه باید در فرآیند بهینهسازی مورد استفاده قرار گیرند، یعنی کدام یک از متغیرها کمینه و کدامیک بیشینه شوند یا اینکه رابطه خاصی بین متغیرها تعریف شود. برای مثال، ممکن است هدف شما کمینه کردن انرژی کرنشی (بیشینه کردن Stiffness) در یک مسئله باشد.
- Constraints : در این بخش باید مرزهای مورد نظر برای حلگر بهینهسازی را تعیین کنید. برای مثال، میتوانید تعیین کنید که حجم، کمتر از 35 درصد حجم اصلی باشد.
- Geometric Restrictions : محدودیتها و قیود طراحی را فراهم میآورد.
- Stop Condition : ماکزیمم تعداد تکرار فرآیند بهینهسازی در این بخش تعیین میشود.
پس از طی مراحل فوق، نوبت به تعریف پروسه بهینهسازی و اجرای آن جهت رسیدن به حل بهینه میرسد و در یک حلقه تکرار که در فلوچارت به نمایش در آمده است فرآیند تکرار تا رسیدن به حل بهینه ادامه مییابد.
تذکر: در تاریخ 9 مهر 95 آموزشی تحت عنوان ” آموزش طراحی بهینه چهارپایه توسط ماژول Optimization آباکوس ” در سایت قرار گرفت. در آن آموزش با یک مثال ساده اما کاربردی روند انجام یک تحلیل بهینهسازی در Abaqus شرح داده شده است. پیشنهاد میکنم در صورتی که به این موضوع علاقهمند هستید، آن آموزش را حتما مطالعه کنید.
علی
سلام و خسته نباشید
لطفا در مورد بهینه سازی بیشتر توضیح بدین.فیلم اموزش بزارین .ممنون
یونس سروری
با سلام
در برنامه گنجانده شده
موفق باشید . . .
حامد
سلام
میشه بگید آباکوس چه بهینه سازی هایی میتواند انجام دهد
یونس سروری
به شکل واضح، شفاف و سلیس در پست توضیح داده شده : بهینهسازی توپولوژی (atom) و بهینهسازی هندسه یا شکل (asom)
سعید
با سلام
میشه یه سد رو از لحاظ هندسی بهینه کرد طوری که ضرایب اطمینان واژگونی و لغزش و… رو هم کنترل کنه؟
با تشکر
یونس سروری
سلام
اگر میتونید تابع هدف مدنظرتون رو در قالب پارامترهای بالا در بیارید امکانپذیره
علی
سلام و تشکر از مطلب مفیدتون
ببخشید وقتی دو قطعه درون هم دارای اندرکنش هستند، مثلا فرض کنید یک میخی که داخل یک دیوار هست و اندرکنش اینها فقط اصطکاک هست، اونوقت در این صورت اگر بخوایم شکل میخ رو بهینه کنیم به صورتی که تنش کم بشه، باید دقیقا چه قسمتی رو واسه بهینه کردن مشخص کنیم؟
من خود میخ رو انتخاب میکنم ولی abort میشه. من احساس میکنم با تغییر شکل میخ، جای میخ در دیوار تغییر نمیکنه و به اصطلاح تداخل به وجود میاد که abort میشه
به نظرتون باید چیکار کرد؟ آیا حدسم درست بود؟
یونس سروری
سلام
اطلاعی از دلیل abort شدن مسئله شما ندارم ولی اگر قراره شکل میخ بهینه بشه باید میخ را انتخاب کرد؛ بدیهیه