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三通

三通管道優(yōu)化設(shè)計
三通管道優(yōu)化設(shè)計
材料：不銹鋼 碳鋼 合金鋼
交期：標準產(chǎn)品常年現(xiàn)貨
描述：聯(lián)系站長免費領(lǐng)取相關(guān)標準及重量表
規(guī)格： DN20-DN3000
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  • 產(chǎn)品詳情
    優(yōu)化設(shè)計是一種尋找最優(yōu)設(shè)計方案或者說是最有效率方案的技術(shù)，充分挖掘設(shè)計潛力，比較并評價設(shè)計方案，給 出最優(yōu)設(shè)計。所謂“最優(yōu)設(shè)計’：指的是一種方案可以滿足所有設(shè)計要求，而且所有的支出(如重量、面積、體積、應(yīng) 力、費用等)最小。也就是說，最優(yōu)設(shè)計方案就是一個最有效的方案。本文簡要介紹了有限元設(shè)計優(yōu)化及結(jié)構(gòu)優(yōu)化的力 學(xué)準則，并應(yīng)用大型有限元分析程序ANsYs對三通管道的接管內(nèi)徑與主管道內(nèi)徑之比及壁厚進行了優(yōu)化，同時對優(yōu)化 變量、優(yōu)化方法和整個優(yōu)化過程進行了詳細說明，最終得到滿足功能和強度要求的最優(yōu)設(shè)計。

    優(yōu)化設(shè)計是一種尋找最優(yōu)設(shè)計方案或者說是最 有效率方案的技術(shù)，其優(yōu)化設(shè)計算法眾多，現(xiàn)代優(yōu) 化算法主要包括禁忌搜索、模擬退火、遺傳算法、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和拉格朗日松弛等。本文簡要介紹了 ANSYS川程序的設(shè)計優(yōu)化功能，包括優(yōu)化過程和優(yōu) 化方法，并對三通管道結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化分析。

    一、材料為不銹鋼的三通管道結(jié)構(gòu)，管內(nèi)液體溫度在10000秒內(nèi)從20度升到300度，并對管道的內(nèi)壁產(chǎn)生12兆帕的壓力，主管道的內(nèi)徑為160mm，接管內(nèi)徑與主管道的內(nèi)徑之比在0.2于0.8之間的變化。存在的問題是如果壁厚太薄，則在12兆帕的壓力下有可能不滿足強度的要求。

    二、介紹了有限元設(shè)計優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的力學(xué)準則 和優(yōu)化過程，采用ANsYs程序?qū)θü艿肋M行了 優(yōu)化分析，并得到了滿足功能及強度要求的最優(yōu)設(shè) 計，即表2中第9列計算結(jié)果，其中舵～跗同s1一 樣均為局部一次薄膜應(yīng)力強度值(P1)。

    首先是建立循環(huán)所需的分析文件，該文件必須 包括整個建模、求解及提取狀態(tài)變量和目標函數(shù)的 過程；然后進入優(yōu)化模塊，指定分析文件，聲明優(yōu) 化變量，選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法，并指定優(yōu)化循 環(huán)控制方式；最后，執(zhí)行程序，進行優(yōu)化分析。 ANsYs程序的優(yōu)化方法主要包括以下幾種： 零階方法(直接法)：利用各設(shè)計點的目標函數(shù) 和約束函數(shù)本身的數(shù)值進行搜索，此法可以有效的 處理絕大多數(shù)的工程問題。 一階方法(間接法)：本方法使用偏導(dǎo)數(shù)，即使 用因變量的一階偏導(dǎo)數(shù)，此方法精度很高，尤其是 在因變量變化很大，設(shè)計空間也相對較大時。 用戶提供的優(yōu)化方法：外部的優(yōu)化程序 (usEROP)可以代替ANsYs優(yōu)化過程。 ANsYs程序提供的優(yōu)化算法有單步運行、隨機 搜索法、等步長搜索法、乘子計算法及最優(yōu)梯度法 等。

    ANSYs程序優(yōu)化設(shè)計中常用的一些基本術(shù)語 有設(shè)計變量、狀態(tài)變量、目標函數(shù)、合理和不合理 的設(shè)計等。 設(shè)計變量(D垤)為自變量，優(yōu)化結(jié)果的取得 就是通過改變設(shè)計變量的數(shù)值來實現(xiàn)的。每個設(shè)計 變量都有上下限，它定義了設(shè)計變量的設(shè)計空間。
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