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.
سلام و خسته نباشید
لطفا در مورد بهینه سازی بیشتر توضیح بدین.فیلم اموزش بزارین .ممنون
با سلام
در برنامه گنجانده شده
موفق باشید . . .
سلام،
آیا هنوز آموزشی در مورد بهینه سازی توپولوژی تهیه نکرده اید؟
ممنون
سلام
خیر
سلام
میشه بگید آباکوس چه بهینه سازی هایی میتواند انجام دهد
به شکل واضح، شفاف و سلیس در پست توضیح داده شده : بهینه‌سازی توپولوژی (atom) و بهینه‌سازی هندسه یا شکل (asom)
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
سلام
اگر میتونید تابع هدف مدنظرتون رو در قالب پارامترهای بالا در بیارید امکانپذیره
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؟
سلام
اطلاعی از دلیل abort شدن مسئله شما ندارم ولی اگر قراره شکل میخ بهینه بشه باید میخ را انتخاب کرد؛ بدیهیه
با سلام و عرض خسته نباشید
بنده بازوی یک ربات رو تحلیل دینامیکی ایمپلیسیت کردم و قصد دارم در ماژول بهینه سازی آباکوس وزن ربات رو بهینه کنم
آیا میتونم فایل خروجی تحلیل تنش رو به صورت یک فایل ورودی برای ماژول Optimization آباکوس تعریف کنم؟
سلام
ورودی برای ماژول معنی نداره دوست عزیز
میتونید خروجی یک حل را بعنوان ورودی برای مسئله دوم در نظر بگیرید
اینکار هم از طریق Predefined Field صورت میگیره
سلام ، آیا میشه نسبت تکاملی حجم یعنی درصد ER را در این ماژول آباکوس تنظیم کرد؟ یا باید کد بنویسیم؟
ممنون
سلام
مثال بهینه سازی چهارپایه در آباکوس را مطالعه بفرمایید (در سایت موجوده)
نیازی به کدنویسی نیست
عرض سلام مجدد و ممنون از توضیحاتتان، البته منظورم قید حجم نبود و منظورم نرخ تکاملی حجم یا همون evolutionary volume ratio که در روش های تکاملی بهینه سازی کاربرد دارد و بیشینه تغییرات حجم سازه در هر تکرار را مشخص می سازد است.
خیر
این قابلیت به شکل پیش فرض وجود نداره
سلام آقای سروری
چطور میشه نمودار قید که برای من حجم است نسبت به تکرار (کاهش تا حجم مشخص شده) را برای بهینه سازی توپولوژی ، به دست آورد؟
ممنون
سلام
پس از پایان حل فایل خروجی همه گامها در یک فولدر قابل مشاهده است
سلام مهندس ، من قصد دارم بهینه سازی توپولوژی را برای حداقل ساختن وزن تحت قید تنش انجام بدم اما با گذاشتن تنش تسلیم به عنوان قید، نرم افزار تمام سازه من را حذف می کند! به نظرتون مشکل ازکجاست؟
ممنون
سلام
بررسی کنید که تحت بارگذاری مورد نظرتون وضعیت تنش به چه شکلی هست
ممکنه مشکل از بارگذاری و . . باشه که شرایطی را ایجاد کنه تا کل مدل حذف بشه
در خصوص بهینه سازی یک مثال در سایت موجود هست که میتونید مطالعه کنید
با سلام و روز بخیر
در ابتدا میخواستم از سایت خیلی خخوبتون تشکر کنم که همیشه راهگشای ما بوده و هست. جناب سروری بنده یک پدیده ی شیمیایی را دارم شبیه سازی میکنم که توی اون ماده وقتی تحت فشار قرار بگیره تحلیل میره و وقتی تحت کشش باشه ماده رسوب میکنه میخواستم ببینم Design Responses توی اباکوس به صورت تنش ون مایزز وجود داره چطور میشه به جای تنش ون مایزز از مقدار تنش فشاری یا کششی استفاده کرد؟
با تشکر
سلام
ممنون از لطف شما
فقط امکان بهینه سازی با تنش میسز وجود دارد
جناب سروری امکان انجام یه همچین پروژه ای با کد نویسی برای اباکوس هست؟ من میخوام تازه شروع کنم برای اینکار بهتره کد نویسی مطلب استفاده بشه یا فرترن ؟
شرکت داسو سیستمز و مجموعه simulia نرم افزاری به اسم Isight داره که بسیار در این زمینه توانمنده
با Isight میتونید یک پلتفرم ارتباطی بین نرم افزارهای مختلف ایجاد کنید و بحث بهینه سازی را با روشهای مختلف پیش ببرید
یک مقدار تسلط پیدا کردن به نرم افزار ممکنه زمانبر باشه ولی خب گزینه حرفه ای است
ممنون بابت راهنماییتون
سلام
یک تیر یکسر گیردار و در نظر بگیرید که یک نیرو به سطح آن اعمال میشود. آیا میشه بهینه ترین مقدار پارامترهای سطح مقطع بدست بیاریم بطوری که کرنش یا تنش در یک نقطه دلخواه حداقل شود؟؟
(نمیخایم تغییری در شکل کلی تیر ایجاد شود فقط حالت بهینه سطح مقطع و پیدا کنیم )
سلام
بله، از طریق همین ماژول میتونید کار را پیش ببرید ضمن اینکه میشه از طریق ایجاد کردن یک حلقه تکرار به کمک نرم افزارهایی مثل متلب و Isight هم کار را سیستماتیک پیش برد
از بهینه سازی هندسه باید استفاده کنم؟؟؟؟
توپولوژی
با سلام
آیا امکان استفاده از انواع بهینه سازی توپولوژی، شکل و اندازه برای حل هایی مثل ضربه (ٍExplicit) وجود دارد؟(با پیش فرض نرم افزار یا با کدنویسی)؟ ((اگر اطلاعاتی در این زمینه از دیگر نرم افزار های تحلیلی دارید هم ممنون می شوم راهنماییم کنید))
آیا منبعی برای Isight دارید که معرفی کنید؟
سلام
بله
در خصوص Isight واقعاً منبع جامعی وجود نداره؛ پیشنهاد میکنم از documentation خود نرم افزار استفاده کنید
ممنونم
در مورد سوال اول در پیش فرض نرم افزار است یا باید کدنویسی صورت بگیرد؟
به شکل پیش فرض نرم افزار قابلیت بهینه سازی توپولوژی را داراست
توپولوژی بهینه سازی در آباکوس به چه روشی انجام می گیرد؟
(Reliability Based Topology Optimization (RBTO
(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization (BESO
(Deterministic Topology Optimization (DTO
(Solid Isotropic Microstructures whit Penalty (SIMP
یا ….
؟؟
تشکر
آباکوس از دو روش کلی برای بهینه سازی توپولوژی استفاده میکنه:
General Topology Optimization
Condition-based topology Optimization
سلام و وقت بخیر
جناب مهندس با بررسی هاییکه کردم متوجه شدم آباکوس توانایی بهینه سازی آباکوس با حل گر دینامیک را ندارد و فقط برای حل گر استاندارد تعریف می شود ولی شما در سوالات قبلی گفتید برای حل دینامیک هم امکان بهینه سازی وجود دارد، آیا نتیجه ای که گرفتم اشتباه است؟
و آیا امکان سابروتین نویسی برای این ماژول وجود دارد؟
تشکر
سلام
وقت بخیر
بله، اشتباه از بنده بوده؛ چون بهینه سازی از نوع bead برای مسائل دینامیک بسیار کارآمد هست بنده را به اشتباه انداخت
General, or sensitivity-based, bead optimization uses an algorithm that makes it possible to define very complex optimization tasks. It has been shown in industrial size examples that the method is very powerful and attractive, especially for dynamic problems.
فقط در حلگر standard یا perturbation میتونید استفاده کنید
خیر؛ سابروتینی برای ماژول optimization قابل تعریف نیست
سلام وقت بخیر.آیا ماژول بهینه یابی در آباکس مساعل غیر خطی رو هم بهینه یابی توپولوژی انجام میده؟؟
سلام
بله
سلام.اگر غیرخطی ناشی از مصالح باشد یعنی مصالح را به صورت پلاستیک تعریف شده باشد باز هم بهینه یابی توپولوژی را انجام می‌دهد؟؟اینکار رو چندین بار انجام دادم ولی خطا میده
مشکلی نداره
مثالش در سایت هست:
https://umec.ir/optimum-design-using-abaqus-atom/
سلام، من از نسحه 2019 اباکوس اسنفاده میکنم. برای topology optimization ارور نصب Tosca دریافت میکنم، با توجه به این که از نسخه های 2017 به بعد در اباکوس توسکا وجود داره،چطور میتونم این ارور رو برطرف کنم؟
سلام
از نسخه های پایینتر استفاده کنید
با سلام آیا میشه مساِل سازه ای رو هم بهینه سازی کرد؟ و آیا میشه نتایج حاصل از تحلیل رو هم در مدل بهینه سازی نشده و هم در مدل بهینه سازی شده با انجام یک بار تحلیل دریافت کرد؟
سلام
تست نکرده ام
سلام
من میخوام مکانیابی بهینه سنسور های پیزوالکتریک روی ورق سوراخدار داشته باشم جهت کاهش تمرکز تنش
ایا میتونم از ماژول بهینه سازی استفاده کنم
برای مکان بهینه باید از چه نوع بهینه سازی استفاده کنم؟
سلام
بله، میتونید
Topology opt