LS-OPT联合LSDYNA求解器仿真优化流程

本文摘要：（由ai生成）

本文介绍了LS-OPT与LS-Dyna的联合仿真优化流程。通过参数化LS-Dyna求解文件，LS-OPT能够无缝读取结果并实现优化。在LS-OPT中设置设计参数、响应、优化算法等，完成优化流程。算例展示了PoleSide分析工况，模型包含6244个单元和5870个节点，计算时间约2分钟。这一联合仿真优化过程为工程师提供了高效的设计优化工具。

LS-OPT系列三：LS-OPT与LS-Dyna的联合仿真优化

LS-OPT和Ls-Dyna是同一个公司的产品，因此两者的联合仿真是十分方便的，特别是针对于设计响应结果的获得，LS-OPT有接口方便读取Ls-Dyna几乎所有的结果。因此两者可以做到无缝联合仿真优化。

Ls-Dyna求解文件参数化设置：LS-OPT没有像其他优化软件那种可以支持在优化软件内部进行参数化设置的方法，需要预先将求解文件进行参数化设置。正如之前系列文章所讲，LS-OPT有两种参数化求解文件的方法：一种是利用求解文件本身支持的参数化设置，并且需要这种参数化文件可以被LS-OPT识别（需LS-OPT有该软件的接口）；另一种方法是使用LS-OPT软件的特有格式：<<expression:[i]field-width>>，该方法可以参考以前的系列文章。由于LS-OPT有Ls-Dyna的接口，因此可以直接识别Ls-Dyna软件自身支持的参数化格式，即*PARAMETER关键字。对Ls-Dyna进行参数化设置可以通过HyperMesh、ANSA、LS-PrePost、Primer等软件完成。

Ls-Dyna结果响应的获得：LS-OPT通过使用binout、d3plot、d3hsp和d3eigv几个结果文件获得相应的结果：

binout：除了D3PLOT、MASS和FREQUENCY的结果不是从binout结果文件中获得外，其

他所有的结果都是从binout结果文件中获得。因此，在求解文件中*DATABASE_OPTION

和*DATABASE_HISTORY_OPTION中单元/节点的ID等等都需要设置正确，并声明将结果输

入到BINARY格式的文件中。

d3plot：可以获得整个part或整个模型的结果。比如提取某个part或者整个模型的最大应力。同样支持单元或者节点结果的获得。同时还支持多个历史结果响应的获得。

d3hsp：获得mass响应。

d3eigv：获得frequency响应。

一些常见的binout文件的结果：

离散单元力结果：eg 弹簧单元变形量用于测量侵入量

全局结果：eg 获得总内能

材料结果：eg 获得某些材料的内能

刚性墙结果：eg 刚性墙反力

截面力结果：eg 截面力

当然，对于结果的读取，还可以通过其他方法来完成，比如《使用HyperGraph/HyperView批处理进行后处理用于联合优化软件》或《使用Meta进行后处理用于联合优化软件》所述的方法。

算例：

（注：后续案例模型均使用这个更新模型，包括碰撞分析、刚强度分析、NVH分析、多学科分析等）

分析工况：PoleSide

模型共有6244个单元、5870个节点。

计算平台：ThickPad X230 i7 8G

计算时间：≈2min（2cpu）

设计变量：5个Part的厚度

设计响应：B柱侵入量、模型质量

一.设计变量参数化：

1.点击Ls-Dyna求解器界面下的PARAMET

2.打开A_PARAMETER窗口后点击New创建一个新的设计变量

3.在打开的*PARAMER创建中输入设计变量的名称，初始值，变量类型（整数、实数、字符串等）

4.依次按照步骤2-3完成其他所有参数的设置

5.打开属性窗口，在T1关键字输入窗口按快捷键F3

6.打开参数列表窗口，选择对应的参数双击完成设置

7.按照步骤5-6完成其他所有参数的设置

8.完成参数设置后可以对参数设计进行检查

9.设置完成后输出Ls-Dyna求解文件，此时求解文件中已经包含了所有的参数

二、LS-OPT中LS-Dyna模块设置

10.双击打开Ls-Dyna模块

11.点击Browse打开刚才输出的求解文件

读入求解文件后，LS-OPT会自动识别出*Parameter关键字。

12.由于通过*parameter进行参数化设置时，参数只有初始值，因此需要对设计参数进行变量类型和变量范围设置，打开LSOPT的Setup模块

13.设置变量的类型，连续型或离散型等，同时设置变量的设计范围

三、设计响应设置

14.打开Ls-Dyna模块

15.打开Histories标签，在右侧找到DEFORC项（读取弹簧单元变形量）

16.打开New history窗口后设置响应名称、弹簧单元ID号，需要读取的结果成分

17.打开Response标签，找到EXPRESSION

18.在打开的New response窗口下设置响应名称，选择Funtion

19.选择上一步创建的历史结果响应

20.对历史结果时间进行分割，如果不填默认为从0到分析时间结束

21.打开MASS标签，进行质量响应设置

22.在打开的New response窗口，设置质量响应名称，如果只对几个部件进行质量响应统计，则在list of parts中添加part的id号

需注意：以上的单元变形历史结果响应是通过binout文件获取的；质量响应是通过d3hsp文件获取的，LS-OPT在读取结果是不需要指定所需的文件，因此必须保证正确地输出了所需的结果文件。

  以上设置完成后，即可进行优化算法、设计约束、设计目标、收敛条件等设置完成整个优化流程的搭建。