Оптимизация профиля

[a_schelyaev 366]

Хочу поделиться нашей небольшой радостью - смогли наконец-то связать под управлением пакета оптимизации IOSO NM геометрический моделировщик и CFD.

Попробовали решить задачку оптимизации аэродинамического профиля.

Итог:

- все работает в автоматическом режиме;

- в силу специфики построения сетки форму объекта можно гнуть как угодно;

- основной акцент в трудозатрах сместился в параметризацию модели - как все связать и какие задать связи и ограничения, чтобы модель не расползлась в CAD-системе и чтобы ее форма оставалась в пределах разумного.

Т.к. это наша первая ластояка по shape-оптимизации и работа посвящена именно отладке связки, то любая критика приветствуется.

Оптимизация_профиля.rar

[dmiantosha 11]

Это кончено все круто, но все то, что было получено в ходе расчетов уже давно изучено и проверено неоднократно. Стоил ли результат усилий? В качестве тестовой задачи - гуд, а дальше. Может есть что-нибудь более интересное?

[a_schelyaev 366]

Насчет "все давно изучено" можно поспорить, особенно учитывая те методики создания профилей, которые создаются американцами для беспилотников - дуют в CFD до опупения.

Насчет более интересного - пойми, чисто технически нам по барабану что дуть и эта задача является демонстратором технологии. Мы никак не связаны по рукам и ногам морфингом сетки или ее перестройкой.

Дальше уже все ложится на плечи инженера.

В свое времы в КБ мучались над согласованием работы движка и планера, и думали какую форму мотогондолы выбрать по различным критериям. Задача еще та. Если бы тогда был такой инструмент, то со снекмой был бы другой разговор.

:)

Да и усилий то по решению конкретно этой задачи было немного.

За неполную неделю оптимизатор самостоятельно прогнал все 300 точек и выдал решение.

[dmiantosha 11]

А можно оптимизировать форму корпуса скутера для уменьшения его лобового сопротивления или это уже чересчур сложно? Я вообще по совместительству скутерами торгую. =)))))) <noindex>www.moto4me.ru</noindex> =)))

[a_schelyaev 366]

Все что угодно.

Узкое место одно - как правильно связать элементы геометрической модели.

[dmiantosha 11]

А поподробней?

[a_schelyaev 366]

Ну вот на примере нашего профиля можешь посмотреть как мы его запараметризовали. Для сравнения можешь взять оригинальную параметризацию насовских профилей по 5 или 7 точкам и подергать за отдельные узлы и посмотреть как профиль скрючится.

[_serge 24]

Нет, очень интересно.

Только профиль какой-то горбатый получился и коэффициенты не по ГОСТу (Колесников вас недоучил, а вы на него ссылаетесь), может от этого и горбатый

Да, только почему-то даже коэффициент нормальной силы определяется через продольную силу, а продольной через нормальную?

Это так уже принято?

А вообще подход интересный, не бесспорный, но интересный.

Вопрос только в совершенстве и качестве математических моделей и в располагаемых ресурсах.

[a_schelyaev 366]

Колесников на всех болты клал, когда нас учил и в то время учить студентов было уже не в его интересах.

Складывалось впечатление, что он ходил на работу чтобы только до пенсии дотянуть.

Но то, что у него был бзик по поводу гостовости своего учебника это да - равных нет.

По поводу терминологии и определения - очень хочу, чтобы нашу молодежь, которая этуработу выполнила пожурили не только я, но и кто-нибудь еще, меня уже занудой называют.

Но только желательно в глаза.

[vl 327]

Все это уже давно придумано и используется.

Смотрите хотя бы технологию морфинга у Альтаира.

Я так понимаю, что новизна в связке конкретно этих продуктов

[a_schelyaev 366]

Технология морфинга позволяет деформировать геометрию в узких диапазонах - насколько позволяет критерии по качеству сетки для конкретного решателя.

По достижении этих границ можно конечно сетку перестраивать, как это сделано, например, в DEFORMe, но если сетка большая, то времени будет уходить долго.

P.S. Кстати не увидел у Альтаира CFD.

[Victoria 104]

А modeFRONTIER не пытались прикрутить к оптимизации?

[a_schelyaev 366]

Мы с ними не знакомы, да и они с нами. Да и на фоне кризиса продукты реализующиеся в евро и долларах при прочих равных становятся непривлекательными для клиента.

Ну, и если верить разработчикам IOSO, то modeFRONTIER не обладает теми потребительскими свойствами, что есть у IOSO NM.

[vl 327]

Технология морфинга позволяет деформировать геометрию в узких диапазонах - насколько позволяет критерии по качеству сетки для конкретного решателя.

Ммм, спорный вопрос. То есть все верно, но как правило этого диапазона вполне достаточно для поиска оптимума в окрестностях.

P.S. Кстати не увидел у Альтаира CFD.

Разумеется, он работает со сторонними решателями, как-то Fluent, Star-CD, CFX, ...

Да и на фоне кризиса продукты реализующиеся в евро и долларах при прочих равных становятся непривлекательными для клиента.

Ну, и если верить разработчикам IOSO, то modeFRONTIER не обладает теми потребительскими свойствами, что есть у IOSO NM

modeFRONTIER довольно дорогая штука. Хотя не знаю сколько стоит IOSO. Но тезис смешной, ведь что говорят разработчики modeFRONTIER неизвестно, их и не спрашивают :-)

[a_schelyaev 366]

Ммм, спорный вопрос. То есть все верно, но как правило этого диапазона вполне достаточно для поиска оптимума в окрестностях.

Есть задачи, где "окрестность" простирается на несколько метров.

modeFRONTIER довольно дорогая штука. Хотя не знаю сколько стоит IOSO. Но тезис смешной, ведь что говорят разработчики modeFRONTIER неизвестно, их и не спрашивают :-)

Разработчики основывают свое мнение на результатах международных воркшопов, где они были признаны обладателями самого совершенного алгоритма по реконструированию сложных функций. Как по скоростным показателям, так и по качественным.

Тут прикрыли тему Оптимизации, а видать зря.

[Странник 6]

После 21.05.09 обязательно преподнесу эту веточку на блюдечке своему начальнику, а может даже и какому ни будь замгенерального... если конечно без форс-мажёров всё обойдётся.

А пока ряд почти технических вопросов:

1. сколько ваша связка может заглотить параметров из модели (5,10,25...100)?

2. ваша молодёжь сумела внедрить IOSO непосредственно в SolidWorks или каждый раз обращаетесь к нему как ко внешнему приложению?

3. как выкручиваетесь если по ходу дела нужно считывать что ни будь из модели, например, площадь какой ни будь поверхности?

Если некий из заданных сейчас мною вопросов являет секрет вашей фирмы, то стало быть секрет он секрет и есть.

[a_schelyaev 366]

1. сколько ваша связка может заглотить параметров из модели (5,10,25...100)?

IOSO не наш, но насколько я знаю 100 это не предел.

Там ограничения на варьируемые переменные - 100; и на критерии - 20.

Но это ограничение не физическое, а ограничение по производительности оптимизатора.

Тут лучше у разработчиков уточнить.

2. ваша молодёжь сумела внедрить IOSO непосредственно в SolidWorks или каждый раз обращаетесь к нему как ко внешнему приложению?

Т.к. IOSO есть код общего назначения, то с его точки зрения все это внешние приложения.

3. как выкручиваетесь если по ходу дела нужно считывать что ни будь из модели, например, площадь какой ни будь поверхности?

Это нужно заранее продумать и озаботиться выводом этой информации в текстовый файл или экселевскую таблицу.

[Странник 6]

Там ограничения на варьируемые переменные - 100; и на критерии - 20.

Но это ограничение не физическое, а ограничение по производительности оптимизатора.

Тут лучше у разработчиков уточнить.

Штуковина вроде IOSO потребуется прежде всего при работе с самим CAD: площади, объёмы, массы, плечи, координаты, моменты и т.п. прелести подгонять под ответ. Стало быть это вопрос принципиальнейший, бо свободно выдаётся только версия на 5 параметров, а ставить таковой будет нужно на рабочее место каждому модельщику, в обязательном порядке.

Т.к. IOSO есть код общего назначения, то с его точки зрения все это внешние приложения.

Как уже говорилось ранее в нашей скромной конторке тоже имели место попытки пришить IOSO к SolidWorks, правда пока без привлечения ещё каких либо программ, так вот если SolidWorks на каждом шаге обращается к IOSO как к внешнему приложению, то даже примитивная тестовая задача делается достаточно долго. Вот если бы IOSO можно было бы представить в виде внутреннего модуля SolidWorks (или как это грамотно обзывается на языке программистов, кажется как dll), тогда было бы здорово.

Кстати, в самом деле на обращение к оптимизатору по хорошему должна быть сделана фичера в дерево проекта.

Например: как бы мы некоторые параметры данного тела бы не дёргали, а объём его всё равно должен быть 0,7 литра.

Это нужно заранее продумать и озаботиться выводом этой информации в текстовый файл или экселевскую таблицу.

Скажем прямо - это не есть хорошо.

Стало быть нужно предварительно изобретать ещё и так называемые аналитические фичеры или, если угодно, "виртуальные приборы".

И ещё вопрос: на какой версии SolidWorks реализована ваша замечательная связка c IOSO?

[a_schelyaev 366]

Штуковина вроде IOSO потребуется прежде всего при работе с самим CAD: площади, объёмы, массы, плечи, координаты, моменты и т.п. прелести подгонять под ответ. Стало быть это вопрос принципиальнейший, бо свободно выдаётся только версия на 5 параметров, а ставить таковой будет нужно на рабочее место каждому модельщику, в обязательном порядке.

У меня сложилось впечатление, что возможности IOSO у вас раскрыты не полностью. Если я не прав - дай знать.

Например, не понял, зачем нужно на каждое рабочее место ставить оптимизатор.

На наш взгляд IOSO это не только оптимизатор, но и система организации полностью автоматизированной рабочей цепочки для проведения параметрического исследования, сравнительного анализа и оптимизации, собственно.

Т.е. сама рабочая процедура в отделе должна быть построена т.о., чтобы подготовить все необходимые данные один раз, скормить все это в оптимизатор и заниматься другими делами, пока тот не начнет выдавать результаты.

Это вот как мы для себя это видим и как применяем.

ранее в нашей скромной конторке тоже имели место попытки пришить IOSO к SolidWorks, правда пока без привлечения ещё каких либо программ, так вот если SolidWorks на каждом шаге обращается к IOSO как к внешнему приложению, то даже примитивная тестовая задача делается достаточно долго.

Для нашей задачи с профилем все, что касалось перестройки геометрии в SW, занимало секунд 20.

Мы все организовали через DesignTable + дописали свой екзешник, который конвертировал ексель в текстовый файл и наоборот.

В версии Офиса 2007 внутренним форматом является XML и там сигмовцы вроде как обещают уже сквозную поддержку для Экселя.

Вот если бы IOSO можно было бы представить в виде внутреннего модуля SolidWorks (или как это грамотно обзывается на языке программистов, кажется как dll), тогда было бы здорово.

Кстати, в самом деле на обращение к оптимизатору по хорошему должна быть сделана фичера в дерево проекта.

Например: как бы мы некоторые параметры данного тела бы не дёргали, а объём его всё равно должен быть 0,7 литра.

А зачем? Модель рисуется один раз. Придумываем ее параметризацию и ограничения, чтобы при изменении размеров она не разваливалась. Делаем по максимуму взаимоувязку элементов, чтобы минимизировать количество варьируемых параметров (но тут с другой стороны лучше не перебарщивать, т.к. оптимизатор должен видеть и чувствовать параметры модели).

А потом задаем критерии, ограничения, параметры и вперед с песней.

Сидеть в Солиде вообще не обязательно. Я хочу сказать, что это же не задача реального времени. Это все в пакетном режиме, а на выходе отчет.

Скажем прямо - это не есть хорошо.

Стало быть нужно предварительно изобретать ещё и так называемые аналитические фичеры или, если угодно,

Я выше на это ответил. Тут особо изобретать ничего не нужно. Просто в любой области уже есть сложившаяся структура изделия - за что дергать и на что это влияет - и все сводится от множества параметров к нескольким их связкам. Это уже пройдено не раз на многих предприятиях.

И ещё вопрос: на какой версии SolidWorks реализована ваша замечательная связка c IOSO?

2008.

Но это не принципиально.

[Странник 6]

В самом деле мы только начали попытку адаптации IOSO к SolidWorks, получили первый положительный результат, но тут началась очередная "межпупковая"

со всеми отсюда вытекающими.

Например, не понял, зачем нужно на каждое рабочее место ставить оптимизатор.

Вообще говоря, проектирование = прогнозное моделирование + многопараметрическая оптимизация.

Стало быть по сути своей такой модуль и являет собою реальную автоматизацию проектных работ, а любой конструктор мог бы с большим успехом применять его даже на самой примитивщине, типа габаритно-весового имитатора. В другом разделе это описывалось более подробно.

На наш взгляд IOSO это не только оптимизатор, но и система организации полностью автоматизированной рабочей цепочки для проведения параметрического исследования, сравнительного анализа и оптимизации, собственно.

Т.е. сама рабочая процедура в отделе должна быть построена т.о., чтобы подготовить все необходимые данные один раз, скормить все это в оптимизатор и заниматься другими делами, пока тот не начнет выдавать результаты.

У нас для этих целей уже лет 5 существует целая методика построения изделия "сверху вниз", то есть мы можем достаточно красиво создать версию компоновки и завязать CAD-модель на ряд выделенных параметров. Есть и кое-какие математические модели по тематическим изделиям. Однако, прежде чем кристаллизуется то, что можно нести на показ генеральному всё одно промежуточных вариантов будет 3,4,5.... да в каждом из них ещё и итераций по несколько мешков. И ничего тут не поделаешь, бо параметров всегда больше чем уравнений.

Представляешь как хочется заставить электронного болвана выжать прогнозный максимум каждого из альтернативных вариантов компоновки по заданному пользователем набору критериев?

Для нашей задачи с профилем все, что касалось перестройки геометрии в SW, занимало секунд 20.

Мы все организовали через DesignTable + дописали свой екзешник, который конвертировал ексель в текстовый файл и наоборот.

В версии Офиса 2007 внутренним форматом является XML и там сигмовцы вроде как обещают уже сквозную поддержку для Экселя.

У нас одна оптимизация объёма пересечения шара с цилиндром занимала минуты, это итераций 70 или чуть побольше. Если мне не изменяет память, то IOSO делает максимум около 300 итераций за сеанс, точно у вас вся процедура 20 секунд занимала или всёж одна итерация?

Сидеть в Солиде вообще не обязательно. Я хочу сказать, что это же не задача реального времени. Это все в пакетном режиме, а на выходе отчет.

Похоже здесь имеют место разные подходы, нам нужно действовать именно из SolidWorks.

Я выше на это ответил. Тут особо изобретать ничего не нужно. Просто в любой области уже есть сложившаяся структура изделия - за что дергать и на что это влияет - и все сводится от множества параметров к нескольким их связкам. Это уже пройдено не раз на многих предприятиях.

Например: что бы птичка далетела до гнёздышка надо переделать ей форму крылышка (20 раз ), а за этим тянутся и потрошка, а там глядишь и из гадкого утёнка лебедь нарисуется.

То бишь схема изделия то останется прежней, но некоторые винты М3 должны будут стать винтами М4, а в какой ни будь пружинке витков поприбавится и т.п.