优化模块更新

对于优化模块的用户,comsol多物理学®版本5.5包括具有新的内置功能的更简化的形状优化设置,用于平滑拓扑优化结果的过滤器数据集以及严格执行设计约束,以进行无衍生化的优化。在下面阅读有关这些和其他优化功能的更多信息。

形状优化

现在设置形状优化问题现在更容易。从5.5版开始,您可以选择新的几何形状的部分进行形状优化自由形状域特征。使用要优化的边界使用多项式边界或者自由形状边界功能,具有内置支持正规化。您现在还可以使用新的自由形状外壳特征。这对称/滚筒功能指定可以在平坦边界上滑动的点或边缘。所有功能相互交互以确保连续性,并且默认图使结果易于可视化结果。

使用此功能的模型:

扳手在comsol多物理学中建模,并显示了自由形状域设置。 新的自由形状域形状优化功能设置窗口在组件定义下可用。

拓扑优化

3D拓扑优化的默认图现在使用新的筛选数据集,您可以直接创建网格部分。这样,可以将优化的几何形状导入到新组件中,以保留与拓扑优化几何相关的所有选择。这减少了建立拓扑优化结果的验证模拟所需的工作。一个新规定密度功能与密度模型功能,改善边界附近的正则化过滤器行为。这可以改善基于过滤的字段创建网格部分时的鲁棒性。

使用这些功能的模型:

拓扑优化的挂钩设计的几何形状从网格部分导入,指向comsol多物理学中的过滤器数据集。 当从网格部分导入几何形状时,可以回收旧组件的选择筛选数据集。

参数估计

在使用Levenberg-Marquardt方法求解参数估计研究时,您可以根据用户定义的置信度计算参数的置信区间。间隔的计算假定测量值是独立的,并且误差是正态分布的。然后,您可以将置信区间与合成数据生成相结合,以估算所需的样本量,以达到参数的一定准确性。

Comsol多物理UI显示了模型的置信区间和优化研究步骤设置。 可以在参数估计中的置信区间计算优化学习步骤。

参数优化

现在,无衍生的优化求解器具有严格执行设计约束的选项,改善了鲁棒性并减少了计算时间。该模型将不会针对仅根据控制参数违反约束的控制参数集进行评估。默认情况下,Cobyla和Nelder -Mead启用了该选项。您可以在Multistudy_bracket_optimization模型

comsol多物理学中具有优化设置的括号模型显示了预防拓扑变化的设计约束。 通常可以通过定义防止拓扑变化的设计约束来使参数优化更加健壮。严格执行设计约束可以改善此类模型的行为。

新的教程模型和应用

版本5.5带来了几种新的和更新的教程模型和应用程序。

外壳的形状优化

在壳的优化和初始设计中可视化von mises应力。 为优化的(左)和初始(右)设计绘制了Von Mises的压力。

应用程序库标题:
shell_shape_optimization
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扳手的形状优化

扳手模型,显示了红色优化设计和灰色原始几何形状。 优化扳手的体积与灰色的原始几何形状一起以红色显示。

应用程序库标题:
WRENCH_SHAPE_OPTIMAIZE
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特斯拉微脱离的形状优化

形状优化的特斯拉微娃娃娃娃娃娃娃娃娃娃脱色的模型,颜色为一半,一半为灰色网眼。 将变形配置(绿线)生成的网格与Tesla微娃娃娃娃源中的向后流速绘制。

应用程序库标题:
tesla_microvalve_shape_optimization

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MBB梁的形状优化
优化形状为红色和黑色的MBB梁的形状,初始设计以灰色显示。 优化形状以黑色/红色绘制,而初始设计(来自拓扑优化)以灰色显示。

应用程序库标题:
mbb_beam_shape_optimization

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优化挤出的MBB梁

红色显示的形状优化的MBB束设计,其拓扑优化为灰色。 拓扑优化的结果显示为灰色体积以及红色最终形状优化的设计。

应用程序库标题:
mbb_beam_extruded_optimization

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优化教程
使用COMSOL多物理学中的二次函数的优化模型。 可以通过使用圆形函数将连续控制转换为离散的控制来执行离散优化。但是,这产生了局部平坦的功能,这使得不适合基于梯度的优化器的问题。

应用程序库标题:
优化_tutorials

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最大化对角支架的屈曲负荷
对角支架设计的两个版本,优化设计最大化了屈曲载荷。 为临界负载因子绘制了壳位移,其初始(底部)和优化(顶部)设计的绝对值最低。

应用程序库标题:
Diagonal_brace_buckling_optimization

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光束的参数,形状和拓扑优化
梁设计优化了三种最小化重量的方法。 使用参数(顶部),形状(中)和拓扑(底部)优化将梁的重量最小化。光束受分布载荷和位移约束的约束。

应用程序库标题:
beam_optimization

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数据生成的阻抗管参数估计
1D图显示了阻抗管中两个传感器的压力作为频率的函数。 测量和拟合的真实压力是两个传感器的频率的函数。

应用程序库标题:
impedance_tube_parameter_estimation_data

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声学反复体的形状优化
声音弹能模型可视化声压水平分布和强度。 声压水平分布和强度简化了两个频带的中心。

应用程序库标题:
demultiplexer_shape_optimization

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支架 - 拓扑优化

一种灰色支架设计和一种拓扑优化的支架设计,使用材料少得多。 原始设计空间和优化的结构,具有八个负载案例之一的变形。

应用程序库标题:
bracket_topology_optimization_stl
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