文档介绍：1 / 6 多学科/多目标设计优化技术 Isight Isight 起源于唐兆成博士上世纪80 年代在美国GE 公司的发明。当时, 唐博士为波音777 GE90 涡扇发动机进行轻量化优化设计、降低燃油消耗率和减重要求。通过 Isight 集成自动化不同专业学科的自编数学分析模型,用2 周时间进行优化改进,最终使得燃油消耗率SFC 下降1%,减轻重量200~250 磅,每台引擎节省成本$25 万。GE90 发动机的预计总销量2000 台,因此共节省成本达5 亿美金! 必要性和意义 现代的机电产品设计参数众多、运行环境复杂、性能指标互相制约,因此需要设计人员从系统工程角度、快速高效地探索设计空间、分析参数敏感性、寻找全局优化解、乃至进行品质优化。在众多集成优化平台中, Isight 最具有代表性,在提升产品性能和品质、缩短研制周期、降低成本方面具有重要价值。经过近 10 年的不断研发, Isight 已经得到大量世界级客户如波音、空客、 NASA 、洛-马等航空航天客户广泛使用并认同。在 2002 年 Isight 进入中国市场之后, 迅速获得了高校、航空、航天、船舶、汽车等国内领先的高新技术研究部门认可。技术原理 Isight 通过集成商用 CAD 、CAE 和自编软件的多学科联合仿真,实现传统手工设计、分析与优化流程的自动化和标准化,进行多方案自动评估比较,最大限度重用模型、流程和知识,提高设计效率,缩短设计周期。 2 / 6 技术特色 ?提供可视化的灵活的仿真流程搭建平台,具备广泛的 CAD/CAE 工具接口,用户可以拖拽方式快速建立复杂的仿真分析流程,设定和修改设计变量以及设计目标,自动进行多次分析循环,这些接口包括: ?试验设计算法(DOE, Design Of Experiment) 库帮助用户了解和评估各个设计变量对设计目标的影响,便于进行设计参数的筛选以减少优化问题规模,包括:中心复合法,全因子组合法,超拉丁方法,优化拉丁方法,正交法和参数研究法以及用户自定义的数据文件。 3 / 6 ?优化库将数值优化、全局探索法、 Pointer 优化专家和多目标优化算法形成有机的策略框架, 提高优化的效率和精度。?代理近似模型( Approximation )能够减少优化中调用大规模 CAE 分析计算的次数,从而提高优化效率,包括: 1~4 阶响应面模型( RSM )、正交多项式、椭圆基神经网络、径向基函数(RBF) 神经网络、 Kriging 模型等。?品质设计(Quality Design) 算法能够考察各种不确定性因素,实现设计阶段的质量控制,提高产品可靠性和稳健性, 降低制造和维修成本,包括:蒙特卡洛分析、田口设计、 6Sigma 稳健可靠性分析和优化。成功案例 Case: 航空涡轮发动机(通用电器 GE ) Isight 几乎被应用于 GE 所有发动机的研发设计中,包括其为波音 787 飞机设计的 GEnx 发动机。 GE90 发动机改型项目中,实现单机减重 250lb ,比油耗下降 1%,每个引擎节省近 25 万美金,而整个工作在 3 个月内完成,产生了巨大的经济效益。 Case: 飞机总体/ 结构/ 气动优化(空客) 4 / 6 Isight 成功地应用于 A340-600, A400M, B