在设计管理器中设置 SQP 优化研究

要执行基于梯度的优化,可在设计管理器中设置 SQP 优化研究。

可以使用定义 CAD 模型中尺寸的参数作为优化研究的输入参数。优化目标是最大程度地降低压降。
  1. 要创建设计管理器项目:
    1. 从参考模拟 gradient_ubend_run.sim 中,右键单击 gradient_ubend_run 节点并选择创建设计管理器项目
    2. Design Manager项目另存为 gradient_ubend_project.dmprj
  2. 要指定设计研究类型:
    1. 右键单击设计研究节点,然后选择新建
    2. 选择设计研究节点,然后将研究类型设为优化
    3. 选择优化设置节点,然后将优化类型设为序列二次规划 (SQP)
      SQP 是一种迭代算法,它使用上次运行的结果开始搜索最佳求解。与基于 SHERPA 的搜索算法不同,SQP 不会重用之前研究运行中的所有共享设计。SQP 可以处理大量参数。
    4. 选择优化设置 > SQP 方法注释,并如下保持默认属性设置:
      属性设置
      最大外部迭代次数10

      此值指定 SQP 外部迭代的数量。在每个外部迭代中,Design Manager将重新计算参数的梯度灵敏度。

      10 表示计算灵敏度 10 次后,优化停止。

      行搜索最大迭代次数5

      该值指定在不重新计算灵敏度的情况下可能的最大设计运行次数。

      5 表示Design Manager在重新计算灵敏度之前最多运行 5 次设计。

  3. 要最大程度地降低入口和出口之间的压降,可以使用所有提供的几何参数作为 SPQ 优化研究的输入参数:
    1. 要将尺寸参数设为输入参数,选择设计研究 > 输入参数节点,然后将所有尺寸参数添加到参数中,如下所示:


    2. 要集中地编辑参数值,右键单击输入参数节点,然后选择编辑
    3. 设计研究 - 输入参数表中,设置所有参数的参数类型范围,如下所示:


      参数的范围受制造可行性约束。Simcenter STAR-CCM+ 从初始值开始,并在此范围内搜索局部最小值。

    4. 要检查参数是否满足基于梯度优化的先决条件,选择相关输入参数 > [参数]节点,然后检查灵敏度属性是否已激活。


      含已确认灵敏度检查的参数表示参考模拟可以为此参数同时提供几何灵敏度和伴随表面灵敏度。只有此类参数可以选作基于梯度优化的输入参数。

    5. 要将压降设为响应,选择设计研究 > 研究响应节点并将 dP 添加到响应中。
    6. 要将此响应指定为设计研究目标,选择响应 > dP 节点,然后激活是目标属性。


      含已确认伴随检查的响应表示此响应在参考模拟中具有相应的伴随成本函数。只有此类响应可以选作基于梯度的优化的目标或约束。

  4. 要输出每个已完成设计运行的场景,选择设计研究 > 场景,然后添加参考模拟中定义的几何比较
  5. 要观察每个设计运行的收敛,选择设计研究 > 绘图,并添加参考模拟中定义的残差图。