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三通

三通管道優化設計
三通管道優化設計
材料：不銹鋼 碳鋼 合金鋼
交期：標準產品常年現貨
描述：聯系站長免費領取相關標準及重量表
規格： DN20-DN3000
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  • 產品詳情
    優化設計是一種尋找最優設計方案或者說是最有效率方案的技術，充分挖掘設計潛力，比較并評價設計方案，給 出最優設計。所謂“最優設計’：指的是一種方案可以滿足所有設計要求，而且所有的支出(如重量、面積、體積、應 力、費用等)最小。也就是說，最優設計方案就是一個最有效的方案。本文簡要介紹了有限元設計優化及結構優化的力 學準則，并應用大型有限元分析程序ANsYs對三通管道的接管內徑與主管道內徑之比及壁厚進行了優化，同時對優化 變量、優化方法和整個優化過程進行了詳細說明，最終得到滿足功能和強度要求的最優設計。

    優化設計是一種尋找最優設計方案或者說是最 有效率方案的技術，其優化設計算法眾多，現代優 化算法主要包括禁忌搜索、模擬退火、遺傳算法、 神經網絡和拉格朗日松弛等。本文簡要介紹了 ANSYS川程序的設計優化功能，包括優化過程和優 化方法，并對三通管道結構進行了優化分析。

    一、材料為不銹鋼的三通管道結構，管內液體溫度在10000秒內從20度升到300度，并對管道的內壁產生12兆帕的壓力，主管道的內徑為160mm，接管內徑與主管道的內徑之比在0.2于0.8之間的變化。存在的問題是如果壁厚太薄，則在12兆帕的壓力下有可能不滿足強度的要求。

    二、介紹了有限元設計優化、結構優化的力學準則 和優化過程，采用ANsYs程序對三通管道進行了 優化分析，并得到了滿足功能及強度要求的最優設 計，即表2中第9列計算結果，其中舵～跗同s1一 樣均為局部一次薄膜應力強度值(P1)。

    首先是建立循環所需的分析文件，該文件必須 包括整個建模、求解及提取狀態變量和目標函數的 過程；然后進入優化模塊，指定分析文件，聲明優 化變量，選擇優化工具或優化方法，并指定優化循 環控制方式；最后，執行程序，進行優化分析。 ANsYs程序的優化方法主要包括以下幾種： 零階方法(直接法)：利用各設計點的目標函數 和約束函數本身的數值進行搜索，此法可以有效的 處理絕大多數的工程問題。 一階方法(間接法)：本方法使用偏導數，即使 用因變量的一階偏導數，此方法精度很高，尤其是 在因變量變化很大，設計空間也相對較大時。 用戶提供的優化方法：外部的優化程序 (usEROP)可以代替ANsYs優化過程。 ANsYs程序提供的優化算法有單步運行、隨機 搜索法、等步長搜索法、乘子計算法及最優梯度法 等。

    ANSYs程序優化設計中常用的一些基本術語 有設計變量、狀態變量、目標函數、合理和不合理 的設計等。 設計變量(D垤)為自變量，優化結果的取得 就是通過改變設計變量的數值來實現的。每個設計 變量都有上下限，它定義了設計變量的設計空間。
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