《结构优化设计与工程可靠性分析》专题培训

课程背景

各企事业单位：

ANSYS Workbench强大的多学科优化设计估算功能为复杂工程问题的优化提供有效的数值解决方案。 为了让分析人员学习和掌握ANSYS Workbench强大的优化仿真分析功能，掌握优化及可靠性估计问题高效稳定的数值估计方法，广东雄安宏鑫环宇信息技术有限公司特举办“结构《优化设计与工程可靠性分析》专题培训。

本课程以ANSYS Workbench操作平台为基础，以ANSYSAPDL为补充。 以实验设计为基础，全面系统地阐述了结构参数化、轻量化设计、拓扑优化、多目标优化、多条件优化等优化设计的基本原理和实现过程。 （DOE）技术和优化技术使设计人员能够快速构建实际项目的设计空间，并对产品性能进行高可靠性设计和多目标优化。 在深入讲解理论的基础上，通过大量实际工程优化案例强化软件操作，提高学生的操作技能和解决实际问题的能力。 课程设计考虑了各行各业的需求，并涵盖了广泛的工程实例。 为许多实际工程问题提供了有效的优化设计方案和可靠性评估技术，具有重要的参考价值。

时间和地点

2023年8月9日-8月11日

上海/同步直播（8日收到课程资料，9日至11日上课）

（课后可免费在线观看同步教学视频）

主要讲师

本课程讲师，副院长，博士。 毕业于西安工程学院工程热科学专业，拥有17年模拟分析经验； 具有良好的工程热学、固体热学、流体热学基础，熟练使用ANSYS、FLUENT、CFX、XFLOW等工程仿真软件空间钢结构apdl参数化计算与分析 下载空间钢结构apdl参数化计算与分析 下载，能使用ABAQUS、Marc进行结构分析； 精通Fortran语言，有使用Fortran编译小程序的经验； 熟悉C/C++语言，有C/C++语言程序开发的成功经验。 只有这样，才能使用Fortran、C/C++语言和MATLAB来扩展和开发现有的小型商业软件（ANSYS、FLUENT、Marc、CFX等）。 如果熟练掌握MATLAB软件，可以借助MATLAB独立完成简单的工程可视化开发，熟练掌握ANSYS等有限元软件与MATLAB数值分析软件的联合仿真技术。 发表学术论文20余篇，其中SCI、EI收录论文13篇，申请发明专利2项。 举办培训班100余期，学员数百人次。

收费

A类：3980元/人，含培训费、资料费、视频费等，住宿可自费安排。

B类：参加培训的学员可以在A类的基础上选择申请“高级CAE仿真工程师”职业能力等级证书； 费用1600元/人。 该证书可作为本行业专业岗位职业能力评估的证明，也是职称录用、任职、定级和晋升的重要依据。 该证书全省有效，可网上查询，无需年审。

课程大纲

大纲

主要内容

一、概述

1、结构优化概述

2.优化设计术语

3.ANSYS Workbench优化工具-DesignExploration概述

4.设计探索功能

5、DesignExploration各功能模块介绍

6.结构优化设计的估算过程

7.参数化建模技术

示例 1：使用 ANSYS Workbench 优化技术估计函数的最优值

2.参数关联分析技术（Workbench操作平台）

1.参数相关性分析的目的

2. 取样

3.相关系数公式

4. 相关性过滤结果

5. 相关性过滤器设置

6.相关矩阵及相关矩阵图

7.确定性矩阵和确定性矩阵图

8.相关散点图

9.其他图片

工程实例一：悬臂梁设计参数相关性研究

3. DOE实验设计方法（Workbench操作平台）

1. DOE的目的和算法介绍

2.CCD采样

3. Box-BehnkenDesign 抽样

4.LatinHypercubeSampling设计采样

5. 最优空间填充采样

6. 定制/定制+打样 打样

7.SparseGridInitialization采样

8.其他设置

工程实例一：DOE连杆结构实验设计

4.响应面构建技术（Workbench操作平台）

1.响应面技术术语及用途

2.StandardResponseSurface响应面

3. 克里格响应面

4.非参数回归响应面

5. 神经网络响应面

6.SparseGrid响应面

7. 拟合数据表

8.验证点的设置

9、响应面估计结果

工程实例一：发电风机转动惯量、转速与来风风速关系的响应面分析

5.直接优化技术（Workbench操作平台）

1 概述

2.结构优化物理模型

3、敏感性分析技术

4. 扫描原理

5.多目标遗传算法（MGA）原理

6. 非线性拉格朗日法（NLPQL）原理

7. 混合整数算法（MISQP）原理

8. 自适应单目标原则

9. 自适应多目标原理

10.目标函数、设计变量和状态变量的设定方法

11.如何定义等式约束

12、后处理技术

工程实例一：法兰连接结构轻量化设计

6.响应面优化方法（Workbench操作平台）

1 概述

2.结构响应面优化设计的基本原理

3 结构响应面优化设计的基本步骤

4.结构响应面优化设计的估算设置

5. 优化估算结果评价

工程实例-1：钩结构响应面优化估计

7. APDL与Workbench联合优化技术

1、APDL与Workbench联合优化的目的

2. APDL分析体系及联合优化设计

3. APDL和Workbench联合优化设计估算流程

工程实例一：十杆桁架结构轻量化设计（国际著名试题）

8.结构拓扑优化设计（Workbench操作平台）

1.结构拓扑优化设计简介

2.结构拓扑优化设计的基本原理

3、结构拓扑优化设计的基本步骤

4. 拓扑优化估计设置

5. 优化估算结果评价

工程实例一：从三维磁盘获取最优集线器的拓扑优化设计

9.工程多目标优化设计（Workbench操作平台）

1.多目标优化简介

2 多目标优化的物理模型

3.多目标优化求解方法

4. Workbench多目标优化的基本流程及实现

5. 优化估算结果评价

工程实例一：混合机冷热空气混合温度损失和压降多目标优化

10.工程多工况优化设计（Workbench操作平台）

1、多工况优化设计的目的

2 结构多工况优化设计的估算流程

3、多工况优化的Workbench实现技术

4. 多工况优化的工作台估算设置

5. 优化估算结果评价

工程实例一：多工况下三维开口悬臂支撑结构优化设计

11.结构动态优化（Workbench操作平台）

1.结构动态优化的目的

2 结构动态优化原理

3.结构模态估计技术

4.结构动力优化分析系统

5. 结构动态优化的估计设置

6. 优化估算结果评价

工程实例一：阶梯轴结构振动频率的优化估算

工程实例2：通过功率优化设计提高旋转机械临界怠速

12、基于优化技术巧妙解决复杂的结构稳定性（屈曲）问题（Workbench操作平台）

1.结构屈曲简介

2 结构屈曲估计原理

3. 用优化方法求解屈曲问题的基本思想和估计过程

4.优化法求解屈曲问题的设定方法

5.屈曲优化估计结果评估

工程实例一：采用优化方法分析考虑重力影响的压力容器屈曲稳定性

13、基于优化的参数反演估计——以最优轮缘体积估计为例

1. 干扰原理

2.ANSYS干扰估计原理

3、轮辋值有限元设计的精确实现

工程实例一：轴缘装配有效性的精确模拟

14、结构抗疲劳优化设计（Workbench操作平台）

1.结构抗疲劳优化设计简介

2.结构疲劳估计

3.结构抗疲劳优化设计的基本原则

4 结构抗疲劳优化设计的基本步骤

5.结构疲劳抗力优化估算的操作设置

6. 优化估算结果评价

工程实例-1：交变剪力作用下方板疲劳抗力的优化估算

15.结构气动外观优化设计（Workbench操作平台）

1.结构气动外观优化设计介绍

2 结构气动力估算方法

3.结构气动外观优化设计的基本原理

4 结构气动优化设计的基本步骤和操作设置

5 气动优化估算结果评价

工程实例一：机翼结构气动外观优化设计

16、多场耦合结构优化设计（Workbench操作平台）

一、概述及优化目的

2 多场耦合结构优化设计的基本原理

3 多场耦合结构优化设计的基本步骤

4. 多场耦合结构优化估计的操作设置

5. 优化估算结果评价

工程实例一：多场耦合下金属块热变形变形优化设计

17、基于ANSYSPDS概率设计和APDL编程的结构可靠性设计（经典环境APDL）

1.结构可靠性基本理论

2. 基于有限元的概率设计（PDS）技术

3. PDS分析的基本流程

4 PDS中参数分布函数及其选择

5. PDS的蒙特卡罗方法

6. PDS响应面法

7. PDS估计流程及估计设置解读

8 计算结果评价

工程实例一：小型LNG储气罐可靠性评估及参数敏感性分析

18.基于SixSigma方法的工程可靠性

分析与设计

1.什么是SixSigma分析？

2. SixSigma方法的分析流程

3、输入参数的概率分布类型

4、输出参数分布规则

5、结果评价技术

工程实例一：基于六西格码优化设计的金属曲轴可靠性分析

已完成项目及内部培训

1、航天科技院ANSYSWB结构和ANSYS Maxwell电磁仿真定制培训；

2、电子科技集团某研究所COMSOLMultiphysics多化学场耦合定制培训；

3、航天科工某院定制Hypermesh培训；

4、中国核动力研究院电磁-热-流-固耦合多化学场耦合模型定制培训；

5、江苏某公司NFC天线电感值及磁场分布仿真分析；

6、北京某仪器研究所结构间隙配合及螺纹预紧静力分析模拟报告；

7、Adams传动系统多体动力学仿真分析...