今宏电子期刊 - 第十八期—03 Simcenter STAR-CCM 优化功能模块Design Manager

 

Simcenter™ 软件的独特之处在于它将系统仿真、3D CAE 和测试集于一身，可帮助您在早期和整个产品生命周期内预测所有关键属性的性能。Simcenter 将基于物理场的仿真与通过数据分析得出的洞察相结合，帮助用户优化设计并且更快更可靠地交付创新。

 

以前的期刊中我们介绍了Simcenter HEEDS，也介绍过Simcenter FloTHERM自带的优化模块Command Center，今天我们来聊聊Simcenter Star-CCM+自带的优化功能模块Design Manager。

用户可通过Design Manager在 Simcenter STAR-CCM+ 中自动运行设计探索研究。

在 Simcenter STAR-CCM+ 的每个设计探索过程中，首先都需要配置模拟文件以提供必要的输入和输出。在此参考模拟中，需要定义以下内容：

• 允许Design Manager修改的设计和全局参数。

• 提取模拟结果并定义工程目标和约束的报告。

• 用于设计分析的场景与绘图。

在Design Manager中，可读取这些模拟对象并使其可用于设计研究。目前，可使用以下类型的设计研究：

• 对于性能评估：手动分析、参数扫掠

• 对于设计优化：单目标优化、多目标优化（帕累托）、DOE（试验设计）、随机分析

创建Design Manager项目的过程集成在与 Simcenter STAR-CCM+ 模拟相同的用户界面中。有两种方式可创建Design Manager项目：

• 从参考模拟创建一个Design Manager项目

• 创建空Design Manager项目并读取参考模拟

对于新的设计研究，打开[设计研究]节点定义研究类型并设置附加属性，包括手动、扫略以及DOE等等。

定义Design Manager在设计研究中修改的输入参数。设计管理器的输入参数是Simcenter STAR-CCM+参考仿真中设计管理器可以改变的参数。每个研究至少需要一个输入参数。DOE的研究需要至少两个输入参数才能运行。

响应表示您的设计研究的输出，并基于参考模拟的报告。每项研究至少需要一种反应。Design Manager在每次设计模拟结束时记录响应值，或者将影响研究的响应设置为目标或约束条件。

对于单目标优化研究至少需要一个目标，而多目标权衡研究(Pareto front)至少需要两个目标。对于多数的设计探索而言都是存在约束的，设定步骤和目标相同。

用户可以要求Design Manager输出每一个设计点的场景和绘图文件，注意一定是要在模拟中提前定义好的场景或者绘图，默认保存格式STAR-View+ File。

在 GUI 中，可以在资源管理器窗口下的进度条和状态栏中检查运行的设计研究的进度。状态为完成时，便可以查看该特定设计的导出场景和绘图。

在Design Manager中后处理对象引用设计集。根据定义方式，设计集包含一个或多个设计，可以在表、场景、绘图或项目绘图中查看结果。

• 右键单击设计集 > [设计集] 节点，然后选择打开输出表

• 右键单击快照节点，然后选择新建 > [快照类型]  > [快照类型] ，可以是场景快照也可以是绘图快照。选择新的快照节点，然后设置属性。

 

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Design Manager支持在同一Design Manager项目中存在多个设计研究，无论研究类型为何。 嵌入式的优化模块易用性优于独立的优化软件，对于单纯CFD分析来说，STAR-CCM+自带的Design Manager完全可以满足用户需求，而且多学科优化软件HEEDS软件中先进的SHERPA算法也集成进来，更大大增加了Design Manager的实用性。