摘要：针对国内外已有的复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台在多学科模型集成能力、计算能力、协同能力方面的不足,研究和开发国产自主的新一代复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台UniXDE(unified exploration and design environment)。本平台基于微服务云架构技术构建整体框架,提供低代码仿真优化流程编排、组件化CAD/CAE参数化集成接口、丰富的多学科设计优化算法库、分布式高性能优化计算引擎、可视化计算监控和报告自动生成等功能。通过白车身轻量化、船型优化、飞行器起落架性能优化等工程应用,表明UniXDE可显著提升产品综合性能和设计成功率。

摘要：以某轿车白车身为研究对象,综合考虑弯曲、扭转刚度和模态指标的性能要求,提出一种基于近似模型寻优和灵敏度分析统筹协调变量的混合优化策略.算法同时考虑构造近似模型与灵敏度,对模型进行全局最优化搜索及仿真验证,并根据灵敏度分析所得贡献率,适当调整变量取值,最终使白车身结构的轻量化达到7.51%.结果表明,混合优化策略能够明显提高白车身轻量化设计的效率.

摘要：以某SUV车型的白车身为研究对象,采用高效的实验设计和优化软件PIAn O,综合考虑其模态、刚度、40%偏置碰和侧碰等性能进行轻量化设计。确定并优化设计变量,对白车身刚度和模态性能进行近似建模。提出分段优化方案并进行仿真验证,得到的白车身质量减少11.93 kg,下降3.08%。将该轻量化白车身的100%正碰、强度、IPI和NTF性能进行验证,满足设计要求,证明基于PIAn O的白车身轻量化策略行之有效。

摘要：发动机油底壳的振动噪声是发动机辐射噪声的主要来源,对其进行振动性能的优化具有积极意义.在传统的拓扑优化和形状优化设计中缺乏对油底壳振动响应特性的研究.基于Tosca中的条纹优化技术,考虑表面振动速度响应对油底壳进行优化.结果表明优化后的设计方案的振动性能得到极大改善;条纹优化技术可以充分挖掘结构设计潜力,是一种非常有效的优化方法.

摘要：基于PIAn O优化平台,通过试验设计、近似模型和优化设计方法获得传动速比优化方案.根据测试数据对动力燃油经济性仿真模型进行标定以提高其精度.在标定后的模型上进行传动速比的优化设计,获得具有较高动力经济性能的速比匹配方案.新仿真模型的3,4和5挡加速时间和最大爬坡能力与测试数据一致,百公里加速时间的偏差从2.50%提高到0.14%,百公里综合油耗与测试数据相比由16.4%提高到0.6%;在满足所有动力性能设计的要求下,百公里综合油耗从8.450 L下降到8.172 L,下降3.29%;同时,优化时间由原来的1~2周减少到2 d,极大提高产品开发效率.

摘要：针对现有车型的动力总成悬置系统解耦率不能满足设计要求的问题,在Adams/View中建立悬置系统的多体动力学模型,通过Isight与Adams的集成,采用树优公司和eArtius公司联合开发的新一代多目标优化算法库PE(ParetoExplorer)中的HMGE(Hybrid Multi-gradient Exploration)算法,解决悬置系统的多目标优化问题.以汽车动力总成悬置系统六自由度解耦率最高作为设计目标,以悬置的各向刚度作为设计变量,同时考虑到各阶模态频率的合理配置分布,兼顾得到理想的频率间隔,成功解决悬置系统的多目标优化问题,并得到更高的优化效率.

摘要：为了使CSSO方法在系统级优化时能用于自主筛选来自各子学科间的设计变量的最优值以提高系统级优化效率和收敛速度,提出了一种改进型的并行子空间优化方法(improved concurrent subspace optimization,I-CSSO)。该方法在传统CSSO方法基础上通过增加一个自动筛选程序,即将各子学科优化方案及系统级优化方案进行了对比,从中优选出最优方案作为下一轮迭代的初始方案进行了优化,同时应用拉丁超立方试验设计方法采取样本点并构建了数据库,近似模型基于径向基神经网络模型。以某一机床主轴设计优化为例,基于Isight平台搭建了所设计的I-CSSO方法框架,并与传统的CSSO方法进行了对比。研究结果表明:所提出的I-CSSO方法有效提高了算法的计算效率。

摘要：针对复杂产品设计需要进行多学科协作设计和优化的问题,结合计算机应用技术提出基于多级并行策略的多学科优化方法。该方法基于过程建模的层次化优化思想,实现复杂产品设计过程的自动化和优化。减速器标准多学科优化算例说明该方法可实现不同学科的层次化并行优化。将该方法与其他传统的多学科优化方法进行比较,验证该方法的高效性和最优设计的准确性。