1 ANSYS 优 化 设 计 1. 认 识 ANSYS 优 化 模 块 1 .1 什 么 时 候 我 需 要 它 的 帮 忙 ? 什 么 是 ANSYS 优 化 ？ 我 想 说 明 一 个 例 子 要 比 我 在 这 里 对 你 絮 叨 半 天 容 易 理 解 的 多 。 注 意 过 普 通 的 水 杯 吗 ？ 底 面 圆 圆 的 ， 上 面 加 盖 的 哪 一 种 。 仔 细 观 察 一 下 ， 你 会 发 现 比 较老 式 的 此 类 水 杯 有 一 个 共 同 特 点 ： 底 面 直 径 ＝ 水 杯 高 度 。 图 1 水 杯 的 简 化 模 型 为 什 么 是 这 样 呢 ？ 因 为 只 有 满 足 这 个 条 件 ，才 能 在 原 料 耗 费 最 少 的 情 况 下 使 杯 子 的 容 积最 大 。 在 材 料 一 定 的 情 况 下 ， 如 果 水 杯 的 底 面 积 大 ， 其 高 度 必 然 就 要 小 ； 如 果 高 度 变 大 了 ，底 面 积 又 大 不 了 ， 如 何 调 和 这 两 者之间的 矛盾？ 其 实这 恰恰就 反应了 一 个 完整的 优 化 过 程。 在 这 里 ， 一 个 水 杯 的 材 料 是 一 定 的 ， 所要 优 化 的 变 量就 是 杯 子 底 面 的 半 径 r 和 杯 子 的 高度 h， 在 ANSYS 的 优 化 模 块 里 面 把这 些需 要 优 化 的 变 量叫做设 计 变 量（DV）； 优 化 的 目标是 要 使 整个 水 杯 的 容 积 最 大 ， 这 个 目标在 ANSYS 的 优 化 过 程里 叫目标函数（OBJ）； 再者，对 设 计 变 量的 优 化 有 一 定 的 限制条 件 ，比 如 说 整个 杯 子 的 材 料 不 变 ，这 些限制条 件 在 ANSYS的 优 化 模 块 中用状态变 量（SV）来控制。 下 面 我 们就 来看看ANSYS 中怎么 通 过 设 定 DV、SV、OBJ， 利用优 化 模 块 求解 以上 问题。 首先参数化 的 建立一 个 分析文件 （假设 叫v olu .inp）， 水 杯 初始半 径 为 R＝ 1， 高 度 为 H＝ 1（DV）， 由于水 杯 材 料 直 接喝水 杯 的 表面 积 有 关系， 这 里 假设 水 杯 表面 积 不 能 大 于100，这 样 就 有 S＝ 2πRH＋2πR2<100（SV）， 水 杯 的 容 积 为 V＝ πR2H（OBJ）...
