Isight与Pro/e和Ansys集成的多学科优化案例介绍
迫于研究生毕业设计的要求，需要用到多学科优化，自己当时学习的时候网上找了很久没找到教程，这里就将通过自己研究学习后的心得介绍介绍。
案例中使用的软件：isight5.5 proe4.0 ansys12.0
注意：必须是这几个版本的组合，本人多次尝试，用ansys15.0、proe5.0什么的组合都不行，只有这个搭配才能正常集成。
参考教材《isight参数化理论与实例详解》，该书电子链接（百度文库里面有）： http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/0f56499689eb172ded63b7cb.html?from=search
目标：有必要装置关键结构尺寸参数进行优化设计，使得在满足整体装置刚度要求的情
况下，装置更加轻量化。
一般优化设计模型
一般标准的优化设计模型为：
?Findf(d)?S.t.q(d)?0,(i?1,2,?,l)i? ?h(d)?0,(i?1,2,?,m)i??dA?d?dB,(i?1,2,?,n)tt?t
式中，d=(d1,d2…dk)是优化设计过程中待确定的设计变量，f(d)是待优化的目标函数，qi(d)是不等式形式的约束函数，hi(d)是等式形式的约束函数，d1A和d1B是相对于设计变量dt的上届和下届，以下对此进行分析。 设计变量
装置主体结构包括由矩形钢焊接而成的支撑框架和环形基座，如下图所示，装置的体积V、形变量E1与矩形钢的长a、宽b、厚度c、环形基座的厚度d有关
d1机架环形基座移动机械手bad2
优化目标
在保证形变量要求的基础上同时获得更合理的尺寸分布，使装置的质量最小；Ansys分析模型可以很方便地导出体积信息，而质量与密度成正比，因此，为减轻整体装置重量，可将装置的体积作为优化目标，即
约束条件
装置结构优化的关键是保证整体装置的静刚度特性不超过设计要求的条件下减小重量，约束条件包括状态约束和变量约束，状态约束主要是整体结构的形变量、许用应力，变量的取值范围为变量约束，如下式所示，其中|E1|max为自动焊接装置的最大变形量，σmax为最大等效应力。
?30?a?80?30?b?60???1.5?c?5 ?8?d?15???max?120Mpa???E1max?0.2mmMinV
优化过程
Isight优化设计分析流程
通过Isight集成三维建模软件Pro/E和有限元分析软件Ansys，在Pro/E中进行参数化建模，调用参数化建模的历史文件对设计变量进行赋值，并通过批处理文件驱动Ansys对调用的参数化模型进行分析，提取结果文件作为优化的输出文件，然后通过选取Isight合适的优化算法对
设计变量及优化目标设定的次数进行迭代循环操作。集成优化流程图如图。
读响应Ansys输入文件Isight数据库（DOE,RSM,OPT）完成优化Pro/E输入文件几何建模指令&参数Ansys输入文件有限元分析指令流Ansys批处理文件改变设计变量Pro/E批处理文件输出结果
近似模型的建立----基集成过程（最关键过程）
采用响应面法建立自动焊接装置优化模型目标函数的近似数学模型，构建流程如图所示。
输入参数选择响应面近似模型最优拉丁超立方实验设计确定新的采样空间Ansys对样本点仿真分析增加新的采样点构建响应面否响应面误差满足要求是输出参数否去掉不可行点 图近似模型构建流程
step0：近似模型建立过程中需要用到的这7个文件
文件1—isight集成后能自动调用ansys分析的批处理文件；
文件2—isight集成后能自动调用proe根据给定的参数进行参数化建模的批处理文件； 文件3—isight集成后能自动调用ansys分析后的输出结果文件； 文件4—ansys的lgw文件；（会ansys的同志应该知道这是什么东西） 文件5—proe参数化建模文件；
文件6—proe参数化建模的trail文件，将后缀trail改为txt后的文件； 文件7—isight调用的参数；
step1：proe参数化建模（也可以用SolidWorks进行参数化建模，但本人觉得proe简单点） 不会proe参数化建模的，可以参照下面网站学习： http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/e0c5acee4b35eefdc8d333da
模型建立好后，通过工具—关系（或者参数）可以随意更改设计参数的值，模型跟着变化。
此文件即为文件5—proe参数化建模文件
保存此文件后，系统自动参数trail文件，找到这个trail文件，更名为youhua0306（我设计时候的名字，名字可自己定义）并更改后缀为txt，此文件即为文件6—proe参数化建模的trail文件。
step2：ansys分析 step2.1
将建立好的proe文件导入到ansys里面分析（必须是ansys经典，workbench不可以），分析后，找到分析后的lgw文件（包括分析文件和结果文件，这里只粘贴分析文件），把分析的这部分的lgw复制出来粘贴到txt文件中，保持后将txt后缀改为lgw。（或者直接在原lgw文件中删除与本次分析不相关的内容）