首页/文章/ 详情

使用DRESP3(第三类响应)进行尺寸优化

TodayCAEer

5天前浏览193

第三类响应的应用场景少之又少，但是不能没有，以下是每一类响应的用途和对应的分析：

第一类响应（DRESP1）

用途：这类响应是OptiStruct内置的直接响应，如节点位移、应变能、模态频率等，适用于大多数优化问题。它们易于使用，并且OptiStruct会自动计算灵敏度，从而显著提高优化计算的速度。

分析：第一类响应通常用于直接从有限元分析中获取的结果，如最大位移、最大应力、模态分析结果等。这些响应对于快速评估结构性能非常有用，因为它们通常需要的计算资源较少。

第二类响应（DRESP2）

用途：当第一类响应无法满足需求时，第二类响应可以派上用场。它们是第一类响应的代数表达式，允许用户利用OptiStruct内置的公式或者自定义公式来计算更复杂的响应。

分析：这类响应适用于需要通过已有响应进行进一步数学运算的情况，例如，通过最大值、平均值或其他统计方法组合多个响应来定义新的响应。这可以用于评估例如扭转刚度，或弯曲刚度的计算或组合多个载荷情形下的响应。

第三类响应（DRESP3）

用途：这类响应用于那些无法通过内置响应或代数表达式解决的复杂问题。它们允许用户通过外部程序如Compose、Excel、C/C++、Fortran等来计算响应。

分析：第三类响应适用于需要特殊算法或复杂数学模型的情况，例如，当需要考虑非线性效应、材料损伤或其他高级材料行为时。这类响应提供了最大的灵活性，但通常不提供灵敏度信息，可能导致优化过程变慢。

在选择响应时，应考虑以下原则：

优先考虑刚度相关的响应，如应变能和加权应变能。

优先考虑全局性响应，如模态频率、体积、体积分数。

优先考虑鲁棒性高的响应，如应力、高阶模态频率等。

常见的优化问题设置包括位移加体积（百分比）、（加权）应变能加体积（百分比）、频率加体积（百分比）等。

详细信息可以查看altair公众号文章

【HyperMesh宝典】之OptiStruct优化响应

在本教程中，OptiStruct中的标准响应传递给HyperMath脚本，并将脚本中新创建的响应用作优化约束。

在开始之前，请将本教程中使用的文件复制到您的工作目录。

http://majorv.help.altair.com/minorv/simulation/tutorials/hwsolvers/optistruct/OS-T-4095/dresp3_simple.zip

由于HyperMath是一个解释器，因此您可以构建自定义响应，而无需编译HyperMath脚本。

您需要将结构模型加载到HyperMesh中。材料、壳体属性、载荷和边界条件已在此模型中定义。这三个component的厚度被标识为设计变量。单元编号58 和59（位于孔圆周上的单元）的von Mises应力定义为响应，总体积响应也被定义为响应。

Element 58 和59 的von Mises应力作为输入传递给HyperMath脚本，该脚本又返回两个值：两个von Mises应力之和，以及两个Element von Mises应力的平均值。

本教程的优化问题表述为：

Objective：最小化体积。

Constraints：对von Mises应力和平均von Mises应力之和的约束。

Designvariables：三个部分的厚度。

图1.

一、启动HyperMath

1.启动HyperMath。

2.在菜单栏中，单击File>Open。

3.在Open File对话框中，打开您保存到工作目录的dresp3_simple_h.hml文件。

4.检查HyperMath脚本以计算外部响应。

使用函数MYSUM标识的HyperMath脚本，采用两个输入rparam[1] 和rparam[2]，并返回两个响应rresp[1] - 两个输入的总和，以及rresp[2] - 两个输入的平均值。

计算出的响应rresp[1] 和rresp[2] 被发送回OptiStruct以用于优化。上面的脚本将链接到OptiStruct输入文件中的DRESP3 相关卡片，该文件会将两个输入传递给此脚本，然后从此脚本接收两个输出。

Note：在这个脚本中，可以为函数分配任何名称，比如MYSUM、myresponses、sumandavg等。但是，函数的参数名称如iparam、rresp、rparam等，不能更改。现在将使用DRESP3 设置外部响应。

图2.

二、启动HyperMesh并设置OptiStruct用户配置文件

1.启动HyperMesh。

此时将打开User Profile对话框。

2.选择OptiStruct，然后单击OK。

这将加载用户配置文件。它包括相应的模板、宏菜单和导入阅读器，将HyperMesh的功能缩减为与生成OptiStruct模型相关的功能。

三、导入模型

1.点击File>Import>Solver Deck。

导入选项卡将添加到您的选项卡菜单中。

2.对于File type ，选择OptiStruct。

3.选择文件图标。

此时将打开Select OptiStruct文件Browser。

4.选择保存到工作目录的dresp3_simple.fem文件。

5.单击Open。

6.单击Import，然后单击Close以关闭Import选项卡。

四、设置优化

4.1将HyperMath脚本库附加到OptiStruct

OptiStruct需要HyperMath脚本的位置，以便分别传递和接收必要的输入和输出。这是使用LOADLIB卡实现的。

1.在Analysis页面中，单击control cards面板。

2.在Card Image对话框中，单击LOADLIB。

3.输入inputs。

a)将Type设置为DRESP3。

b)在GROUP字段中，输入HLIB。

c)在PATH字段中，输入.hml文件的位置。

示例：c：/temp/dresp3_simple_h.hml

4.Note：HyperMesh Desktop中用于输入文件路径和名称的空间有限。如果带有文件名的完整文件路径不合适，请退出面板并手动编辑其余路径。

5.单击return。

4.2创建设计变量

在此步骤中，您应该仍处于Card Image对话框中。

三个component厚度的设计变量已经定义。还定义了单元58 和59 的总体积和von Mises应力的响应。

当前版本的HyperMesh不支持DRESP3 批量数据输入。因此，这些卡将在BULK_UNSUPPORTED_CARDS面板中定义。

Note：'$' 符号表示注释，求解器不会读取以下数据。

1.单击BULK_UNSUPPORTED_CARDS。

2.在Control Card对话框中，输入以下DRESP3 信息：

图3.

这定义了两个外部响应：单元58 和59 的von Mises应力之和（SUMH）以及单元58 和59 的平均von Mises应力之和（AVGH）。

DRESP3 响应的ID与DRESP1 响应不同，并指向名为HLIB定义的库。此外，函数MYSUM与dresp3_simple_h.hml脚本中的函数名称相同。

这样就完成了DRESP3 卡与HyperMath脚本的链接。

4.3Create Constraints

在此步骤中，您应该仍处于Control Card对话框中。

由于当前版本的HyperMesh不支持DRESP3卡，因此也无法从dconstraints面板将DCONSTR卡分配给DRESP3 响应。因此，DCONSTR卡也是使用BULK_UNSUPPORTED_CARDS面板添加的。

1.在Control Card对话框中，在DRESP3 信息后面输入以下约束数据（DCONSTR和DCONADD）：

图4.

2.单击OK。

3.单击return。

现在定义了SUMH响应和AVGH响应的上限约束50 和25。

五、运行优化

1.导出dresp3_simple.fem文件。

a)在菜单栏中，单击File>Export>Solver Deck。

b)选择求解器文件的导出目录。

c)在Export Browser中，单击，选择dresp3_simple.fem文件，然后单击Save。

d)单击Export。

.fem文件名用于OptiStruct输入模型。

2.编辑dresp3_simple.fem文件。

a)在文本编辑器中，打开dresp3_simple.fem文件。

b)在Subcase Information部分下，添加DESSUB = 10。

c)保存文件。

创建的DRESP3 是SUBCASE相关的响应，因此要从SUBCASE中引用。DESSUB命令执行此操作。此行必须手动添加，因为当前版本的HyperMesh不支持DRESP3 批量数据输入。

3.运行优化。

a)在开始菜单中，单击All Programs >Altair Simulation 2022.3>OptiStruct。

b)在OptiStruct中，打开dresp3_simple.fem文件。

c)单击Run。

4.作业完成后，对结果进行后处理。

Note：完整的FEM文件dresp3_simple_complete.fem可用，可用作参考。

来源：TodayCAEer

著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载

首次发布时间：2025-04-02

ANSA的网格划分与模型装配

¥100

还没有评论

使用DRESP3(第三类响应)进行尺寸优化

第一类响应（DRESP1）

第二类响应（DRESP2）

第三类响应（DRESP3）

一、启动HyperMath

二、启动HyperMesh并设置OptiStruct用户配置文件

三、导入模型

四、设置优化

五、运行优化

ANSA的网格划分与模型装配

飞行器结构设计之铆钉有限元计算应用（回放）

hypermesh完成abaqus所有前处理之橡胶盖大变形冲击

快速入门Hypermesh Ansys联合仿真8讲， 附赠全套PPT 模型专项练习 知识圈答疑服务

ALTAIR：romAI公开培训

LS-DYNA离散元DEM-FEM耦合法模拟弹体侵彻靶板（JH-2本构，陶瓷、岩石材料）

J-OCTA跨尺度模拟仿真 ：一座连接分子模拟、粗粒化与有限元的桥梁

LS-DYNA材料及结构Gissmo失效模型工程案例应用实操48讲（附学习模型）

Abaqus工程实例从入门到精通29讲 ：全解复杂工程问题Abaqus高级功能（13个案例）

快速入门Hypermesh Ansys联合仿真8讲，附赠全套PPT 模型专项练习知识圈答疑服务

J-OCTA跨尺度模拟仿真：一座连接分子模拟、粗粒化与有限元的桥梁

Abaqus工程实例从入门到精通29讲：全解复杂工程问题Abaqus高级功能（13个案例）