SmartDO - SmartDO

SmartDO
Vývojáři	Technologie FEA-Opt
První vydání	2006; Před 14 lety
Stabilní uvolnění	5.0.4 / červen 2013; před 7 lety
Operační systém	MS Windows
Typ	Technické výpočty
Licence	Proprietární
webová stránka	www.smartdo.co

SmartDO je multidisciplinární optimalizace designu software založený na Přímé globální vyhledávání technologie vyvinutá a uvedená na trh společností FEA-Opt Technology. SmartDO se specializuje na optimalizaci založenou na CAE, jako je CAE (počítačově podporované inženýrství ), FEA (analýza konečných prvků ), CAD (počítačem podporovaný design ), CFD (Výpočetní dynamika tekutin ) a automatické ovládání, s aplikací na různé fyzikální jevy. Je poháněn grafickým uživatelským rozhraním i skriptováním, lze jej integrovat téměř s jakýmkoli druhem CAD / CAE a interními kódy.

SmartDO se zaměřuje na Přímo globální optimalizace solver, který nepotřebuje mnoho parametrických studií a vylepšení parametru solver. Kvůli tomu, SmartDO byl často přizpůsobován jako tlačítkový expertní systém.

Dějiny

SmartDO byl založen v roce 1995 jeho zakladatelem (Dr. Shen-Yeh Chen) během jeho Ph.D. studium na Katedře pozemního stavitelství Arizonská státní univerzita. V letech 1998 až 2004 byl SmartDO neustále vyvíjen a aplikován na letecký průmysl a CAE konzultační aplikace jako interní kód. V roce 2005 založil Dr. Chen FEA-Opt Technology jako poradenská firma a prodejce softwaru CAE. První komerčně dostupná verze 1.0 byla publikována v roce 2006 společností FEA-Opt Technology. V roce 2012 podepsala FEA-Opt Technology s oběma partnerskou dohodu ANSYS a Software MSC základna na SmartDO.

Procesní integrace

SmartDO používá k integraci se softwarem třetí strany jak grafické uživatelské rozhraní, tak skriptovací rozhraní. GUI zahrnuje obecný provoz SmartDO a propojovací rozhraní specifické pro balíček, nazývané SmartLink. Smartlink lze propojit se softwarem CAE třetích stran, například ANSYS Pracovní stůl. Uživatel může provést křížové propojení libovolných parametrů v ANSYS Workbench k jakýmkoli návrhovým parametrům v SmartDO, jako jsou návrhové proměnné, objektivní funkce a omezení, a SmartDO obvykle dobře vyřeší problém s výchozím nastavením.

Skriptovací rozhraní v SmartDO je založeno na Tcl /Tk skořápka. Díky tomu je SmartDO schopen propojit se s téměř jakýmkoli druhem softwaru třetích stran a interním kódem. SmartDO je dodáván s grafickým uživatelským rozhraním SmartScripting pro generování Tcl /Tk skript automaticky. Uživatel může vytvořit skript zodpovězením otázek v grafickém uživatelském rozhraní SmartScripting a vygeneruje se SmartScripting Tcl /Tk skripty pro uživatele. Flexibilní skriptovací rozhraní umožňuje přizpůsobit SmartDO jako automatický návrhový systém tlačítka.

Optimalizace designu

SmartDO používá Přímé globální vyhledávání metodologie k dosažení globální optimalizace, včetně přechodů Nelineární programování a Genetický algoritmus na základě stochastické programování. Tyto dva přístupy lze také kombinovat nebo kombinovat k řešení konkrétních problémů.

Pro všechny řešitele v SmartDO neexistuje žádné teoretické a / nebo kódovací omezení počtu návrhových proměnných a / nebo omezení. SmartDO může začít od neproveditelného návrhového bodu, nejprve posunout návrh do proveditelné domény a poté pokračovat v optimalizaci.

Gradientní nelineární programování

SmartDO používá jako základ pro řešení omezené metody zobecněného sníženého gradientu a metody proveditelných směrů nelineární programování problém. K dosažení schopnosti globálního vyhledávání využívá také SmartDO Tunelování a horolezectví uniknout z místního minima. To také umožňuje SmartDO eliminovat numerický šum způsobený záběry, diskretizací a dalšími jevy během numerické analýzy. Mezi další jedinečné technologie patří

Automatické rozpoznávání aktivních omezení.
Inteligentní dynamické vyhledávání pro automatické přizpůsobení směru vyhledávání a velikosti kroku.

Genetický algoritmus

Genetický algoritmus v SmartDO byl součástí zakladatele Ph.D. disertační práce, která se nazývá Robust Genetic Algorithms. Zahrnuje některé speciální přístupy k dosažení stability a účinnosti, například

Funkce adaptivního trestu.
Automatické znázornění schématu.
Automatický výpočet počtu obyvatel a počtu generací.
Adaptivní a automatický výpočet pravděpodobnosti křížení.
Absolutní sestup.

Protože v Robust Genetic Algorithms jsou k dispozici různé typy návrhových proměnných, mohou uživatelé pomocí SmartDO provádět souběžné dimenzování, tvarování a optimalizaci topologie.

Aplikace

SmartDO je široce používán v průmyslovém designu a řízení od roku 1995. Mezi disciplíny a fyzikální jevy patří

Struktura
CFD
Tepelný tok
Přenos tepla
Crashworthiness
Strukturální / tepelná / elektronická vazba
Automatické ovládání

A aplikace obsahuje

Prodloužení životnosti polovodičové součásti.
Keratotomické chirurgie.
Optimalizace stavební konstrukce a rezidentní střechy (dimenzování, tvarování a topologie).
Prodloužení životnosti a snížení hmotnosti komponentů motorů s plynovými turbínami.
Vylepšení výkonu fluidního energetického systému.
Snížení hmotnosti a zvýšení pevnosti jaderného těžkého zvedacího háku.
Optimalizace výkonu mechanismu tlumení nárazů.
Snížení hmotnosti paluby leteckého nákladu.
Optimalizace výkonu termoelektrického generátoru.
Snížení hmotnosti dolního A-ramene obrněného tanku.
Optimalizace křivky výkonu pro gumovou kopuli klávesnice.
Optimalizace výkonové křivky pro konektory.
Optimalizace složené struktury.
Optimalizace pevnosti oběhového vodního čerpadla v elektrárně.
Strukturální optimalizace pro převodník vlnové energie.
Optimalizace výkonu tryskové trysky.
Optimalizace těsnění O-kroužkem pro ocelovou nabíječku.
Vylepšení výkonu hlavy golfového klubu.
Crashworthiness Optimization of the Crash Box.
Keramické plynové turbíny Motory Strukturální optimalizace disku rotoru.

Reference

Poznámky

C-Y Tsai, 2010, „Zlepšení utěsnění O-kroužku 8 gramové nabíječky metodou konečných prvků a optimalizací tvaru“, M.S. Diplomová práce, Katedra strojírenství, Národní univerzita Chiao Tung, Tchaj-wan.
H-C Tseng, Z-C. Wu, C Hung, M-H. Lee, CC. Huang, 2009, „Zkoumání optimálních parametrů procesu na plechovém hydroformování titan / hliníku plátovaného kovu pro pouzdro baterie“, 4. mezinárodní konference o hydroformování trubek (TUBEHYDRO 2009), 6. – 9. Září, Kaohsiung, Tchaj-wan.
S-Y. Chen, 2007, Gradient-Based Structural and CFD Global Shape Optimization with SmartDO and the Response Smoothing Technology, Proceedings of the 7. World Congresses of Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO7), COEX Seoul, 21–25 May 2007, Korea
S-Y. Chen, J. W.C. Liao a V. Tsai, 2007 „Zlepšení spolehlivosti a použitelnosti optimalizace strukturálních tvarů - funkce konturového přirozeného tvaru“, Journal of Chinese Institute of Engineers, sv. 30 (bude zveřejněno).
S-Y. Chen, listopad 2002, „Integrace ANSYS s moderními numerickými optimalizačními technikami - část I: Konjugovaná metoda proveditelného směrování, 2002 Tchajwanská konference uživatelů ANSYS.
S-Y. Chen, listopad 2002, „Integrace ANSYS s moderními numerickými optimalizačními technikami - část II: Reverzní přístup k parametrickému modelování pro optimalizaci strukturálních tvarů, Tchaj-wanská oblast ANSYS, 2002.
S-Y. Chen, březen 2001, „Přístup k optimalizaci struktury dopadu pomocí robustního genetického algoritmu“, Finite Elements in Analysis and Design, sv. 37, č. 5, str. 431–446.
S-Y. Chen a S. D. Rajan, říjen 2000, „Robustní genetický algoritmus pro optimalizaci konstrukcí“, Strukturální inženýrství a mechanika Journal, svazek 10, č. 4, pp313–336.
S-Y. Chen, říjen 2000, „Integrace ANSYS s moderními numerickými optimalizačními technologiemi“, časopis ANSYS Solutions, jarní vydání, 2003.
S-Y. Chen a S. D. Rajan, květen 1999, „Využití genetického algoritmu jako nástroje pro automatický konstrukční návrh“, Sborník z 3. světového kongresu strukturální a multidisciplinární optimalizace, sv. 1, str. 263–265, Buffalo, NY.
B. Mobasher, SY.Chen, C. Young a SD Rajan, říjen 1998, „Nákladově orientovaný přístup k návrhu obytných ocelových střešních systémů“, 14. mezinárodní odborná konference, nedávný výzkum a vývoj v konstrukci a konstrukci ocelí tvářených za studena , University of Missouri-Rolla, editoval Wei-Wen Yu a R. LaBoube, str. 613–625.
S-Y. Chen a S.D. Rajan, 1998, „Zlepšení účinnosti genetických algoritmů pro návrhy rámů“, Engineering Optimization, sv. 30, str. 281–307.
S-Y. Chen, prosinec 1997, „Využití genetických algoritmů pro optimální návrh strukturního systému“, disertační práce pro doktora filozofie, katedra stavebnictví, Arizonská státní univerzita.