[發明專利]一種基于Isight優化平臺的超靜定約束方案尋優方法及裝置

有效

• 申請號: 202111115520.3
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113886982B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 殷黎;馮雅珺;王錦麗
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F111/10;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于結構靜強度設計技術領域，特別涉及一種基于Isight優化平臺的超靜定約束方案尋優方法及裝置。該方法包括：步驟S1、獲取Nastran輸出的位移結果文件；步驟S2、確定位移結果文件中合位移最大所對應的節點為約束節點；步驟S3、確定約束節點中最大的分位移及其所對應的方向；步驟S4、將該約束節點的最大的分位移及其所對應的方向作為約束力及約束力方向，獲取包含約束節點、約束力及約束方向的約束調節文件；步驟S5、基于約束調節文件修正有限元模型文件，并返回步驟S1，循環迭代，直至位移結果文件中的位移值少于設定值。本申請在滿足用戶指定位移條件下，搜索最優超靜定約束方案，并實現自動化約束尋優，大大提高了超靜定約束方案尋優的工作效率。

技術領域

本申請屬于結構靜強度設計技術領域，特別涉及一種基于Isight優化平臺的超靜定約束方案尋優方法及裝置。

背景技術

在高剛度結構初步方案設計階段，其約束方案往往無法直接給出，需要借助優化設計手段完成方案的給出。通常靜定約束方案較難滿足給出的位移指標，會造成結構的位移過大，若通過提高結構剛度來滿足位移指標，則會造成重量代價過大。

現有技術中，在進行超靜定約束方案求解時，需要分步手動實現位移求解、最大位移挑選、約束設定的工作，其效率低下，時間成本高，且容易出錯，不利于約束方案的設計提出。

發明內容

為提高超靜定約束方案的設計精度與效率，本發明基于Isight平臺建立了超靜定約束方案尋優算法，將超靜定約束方案尋優計算程序嵌入其中，實現自動循環計算。

本申請第一方面，提供了一種基于Isight優化平臺的超靜定約束方案尋優方法，主要包括：

步驟S1、獲取Nastran輸出的基于有限元模型文件計算的位移結果文件，所述位移結果文件中記載了各個節點的不同方向的位移值；

步驟S2、確定所述位移結果文件中合位移最大所對應的節點為約束節點，各節點的合位移是指該節點的多個分位移的矢量和；

步驟S3、確定所述約束節點中最大的分位移及其所對應的方向；

步驟S4、將該約束節點的最大的分位移及其所對應的方向作為約束力及約束力方向，獲取包含約束節點、約束力及約束方向的約束調節文件；

步驟S5、基于所述約束調節文件修正有限元模型文件，并返回步驟S1，循環迭代，直至位移結果文件中的位移值少于設定值。

優選的是，所述超靜定約束方案尋優方法在Isight平臺中進行搭建，采用Fortran語言編寫。

優選的是，所述有限元模型文件記載了由細網格模型構建的結構有限元模型。

優選的是，步驟S2進一步包括：

步驟S21、讀取所述位移結果文件中的第一行節點號及對應的位移數據，由節點號變量記錄該行的節點編號，計算該節點處各方向的合位移數值，將當前節點號賦值給最大位移節點號變量，將合位移數值賦值給最大合位移變量、各分位移變量賦值給各最大分位移變量；

步驟S22、繼續讀取所述位移結果文件中的后續行的新的節點號及位移數據，計算新節點的各方向的合位移數值，與最大合位移變量中的數值進行比較，若新的的合位移數值較大，則將該新的節點號、計算得出的合位移和讀取的分位移分別賦值給最大位移節點號變量、最大位移節點號變量及各最大分位移變量；否則繼續讀取下一行數據，直至所述位移結果文件中所有行的位移數據全部處理完。

優選的是，所述各方向的合位移數值至少包括航向、側向、垂向位移數值。

本申請第二方面提供了一種基于Isight優化平臺的超靜定約束方案尋優裝置，主要包括：