设计研究参考

以下属性和右键单击操作适用于Design Manager中的设计研究。

设计研究属性

设计研究
设计研究
显示Design Manager项目中的设计研究数(只读)。
表格字体大小
指定应用于设计输出表的字体大小。
表格数字格式化
指定设计输出表中浮点数的字符串格式。单击自定义编辑器图标 可打开设计研究 - 表格数字格式化对话框,以协助进行格式定义。

设计研究右键单击操作

新建
创建新的设计研究。
运行全部研究
从第一个到最后一个按顺序运行所有设计研究。
停止全部研究
停止所有设计研究。
取消全部研究
取消所有设计研究。
清除全部研究
清除所有设计研究的设计和研究结果。

[设计研究]属性

研究类型
控制希望Design Manager运行的设计研究的类型。有关各种研究类型的信息,请参见研究类型。
手动
激活设计表节点,该节点用于以表格形式创建要运行的设计。请参见创建手动设计。
扫掠
激活设计表节点。编辑此节点可显示基于输入参数设置创建的设计的列表。要运行的设计数取决于变量数和每个变量使用的值数量。
智能扫掠
激活智能扫掠设置节点。要设置属性,请参考智能扫掠设置参考。
DOE
激活 DOE 设置节点,该节点用于设置要运行的 DOE 类型:
2 级全因子
执行 2 级全因子 DOE 研究。
3 级全因子
执行 3 级全因子 DOE 研究。
拉丁超立方采样
执行 DOE 研究,即:使用拉丁超立方采样确定输入参数值。激活 Sampling Settings(采样设置) 节点,该节点用于设置设计研究中要运行的设计的总数。指定值必须等于或小于由输入参数定义的可能设计数。
自适应采样
用以下属性激活自适应采样设置节点:
运行设计
指定设计研究中要运行的设计总数。
自适应策略
通过以下选项指定采样期间要使用的策略:
  • 平衡局部和全局精度(默认)- 此策略生成的替代模型在整个设计空间中总体拟合良好,还会增大局部相关区域中的采样。对于此策略,搜索周期最初主要侧重于探索更广泛的区域。随着算法学习设计空间,它会逐渐减少其广泛关注点,并转而减小逼近误差和专注于局部属性。
  • 首选全局精度 - 生成全局拟合良好的替代模型。所有搜索周期都着重于探索更广泛的区域。只有一小部分样本侧重于局部属性。
  • 首选局部精度 - 生成在相关区域中拟合良好的替代模型。所有搜索周期都着重于减小逼近误差。只有一小部分样本专注于探索更广泛的区域。
  • 检测边情况 - 围绕边或不连续点生成采样点。每个搜索周期都在一定程度上侧重于所有三种算法。专注于局部属性时起初权重最高,且其重要性逐渐增大。其他两种算法在随后的搜索周期中逐渐减弱。为了帮助定位边,此方法使用梯度计算来确定要采样的局部区域。
要考虑的响应
指定用于生成替代模型的研究响应。
替代模型类型
确定在生成替代模型时使用的替代模型类型。允许多选。默认情况下,径向基函数和克里金均选中。自适应采样算法指定所选类型范围内的最终替代模型类型。包含替代模型类型克里金时,还必须在克里金子节点中设置调整属性。在快速克里金、精确克里金或高斯过程之间选择。另请参见替代模型类型。
优化
激活优化设置和设计种子节点。优化设置节点控制以下属性:
优化类型
指定要运行的优化的类型。
所有目标的加权求和
指定一个设计研究,其中所有目标组合成单个目标,该研究经过算法优化。各目标使用由 Eqn. (506) 给出的性能函数进行组合。
多目标权衡研究(帕累托前沿)
指定一个设计研究,其中每个目标均通过算法单独考虑。

此选项可激活存档大小子节点。存档大小指为了求解帕累托前沿,算法在每个循环期间要查找的非支配设计数。

存档大小的值必须可被四整除并且大于等于 12。此值还应大于等于设计研究中的输入参数的数量。例如,具有 8 个变量的帕累托优化研究的存档大小为 12,而具有 13 个变量的存档大小为 16。

单目标和多目标研究均使用 SHERPA 算法。

要运行的设计指定设计研究中要运行的设计总数。对于单目标优化研究,至少运行 30 到 35 个设计。作为准则,将此值设为设计研究中输入参数数量的 10 倍。对于多目标优化研究,至少运行 40 个设计,此为默认值。作为准则,对于多目标优化研究,将此值设为存档大小的 8 到 12 倍。如果存档大小大于 20,则要运行的设计数乘以 2 等于 40 个设计。当 SHERPA 算法可以了解尽可能多的倍数时,其运行效果最佳。

序列二次规划 (SQP)
根据几何和表面灵敏度指定基于梯度的优化方法。请参见基于梯度优化。

SQP 方法节点可用于控制以下属性:

最大外部迭代次数
定义 SQP 外迭代的次数。在每次外部迭代中,Simcenter STAR-CCM+ 会根据新的几何灵敏度和伴随表面灵敏度重新计算参数灵敏度。

默认值 10 表示计算灵敏度 10 次后,优化停止。

行搜索最大迭代次数:
指定 Simcenter STAR-CCM+ 使用与上次外部迭代相同的参数灵敏度运行的最大设计数。对于这些设计,Design Manager不会在内部线搜索迭代中计算新灵敏度。

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

起始设计
指定优化搜索的起点。
稳健性和可靠性
用以下属性激活稳健性和可靠性设置节点:
运行设计
指定要运行的研究数。为了获得有意义的分布,将此值设为 2000 或更高。对于稳健性和可靠性研究,应用替代模型后可有效地减少计算时间。另请参见生成和应用替代模型。
采样方法
当要运行大量设计(例如 10000 个)时,随机采样方法蒙特-卡罗比结构化方法拉丁超立方体更高效。
CAD 稳健性
激活 CAD 稳健性设置节点,该节点用于设置输入参数的采样类型:
手动
激活设计表节点,该节点用于以表格形式设置要运行的设计的输入参数值。请参见创建手动设计。
扫掠
激活设计表节点。编辑此节点可显示基于输入参数设置创建的设计的列表。要运行的设计数取决于变量数和每个变量使用的值数量。
拉丁超立方
使用拉丁超立方采样确定输入参数值。激活 Sampling Settings(采样设置) 节点,该节点用于设置设计研究中要运行的设计的总数。指定值必须等于或小于由输入参数定义的可能设计数。
模拟
指定为设计研究提供输入的 Simcenter STAR-CCM+ 参考模拟。
计算法
对设计研究指定以下方法之一:
模拟
针对每个设计运行模拟。
替代模型
使用现有的替代模型来估计响应值,不运行模拟。

对于[设计研究] > 响应节点下定义的每个响应,都从具有相同输入参数的另一个设计研究中选择一个计算的替代模型。替代模型可以在不运行模拟的情况下逼近响应值。

仪表板
指定设计研究仪表板的布局视图。布局视图可以是为此设计研究生成的默认布局视图,也可以在布局视图节点中手动创建。
标签
为设计研究指定标签。有关详细信息,请参见标记模拟对象。

[设计研究]右键单击操作

打开仪表板
用预配置的布局视图打开此设计研究的仪表板,这取决于研究的研究类型和计算法。

根据原始配置,可以使用右键单击操作布局 > 选项修改布局。

恢复仪表板默认设置
将仪表板布局视图改为原始配置。如果已修改当前仪表板,此选项将重新加载默认仪表板配置而不保存所做的修改。
运行研究
运行选定的设计研究。
停止研究
停止选定的设计研究。停止设计研究不会终止已在运行的 Simcenter STAR-CCM+ 作业。
取消研究
取消选定的设计研究。取消设计研究会终止已在运行的 Simcenter STAR-CCM+ 作业。
清除研究
移除选定设计研究的所有设计和研究结果。
Validate Study(验证研究)(仅适用于具有警告标记的设计研究 )
在运行之前,使用动态警告标记工具验证选定的设计研究。请参见验证设计研究。
更新结果
在设计研究运行后更新所有设计的后处理更改。另请参见:异步后处理。
更新度量
更改约束时,会更新性能值、设计可行性和帕累托排列。关联的饼图和其他绘图类型也会刷新。请参见创建饼图。
查看日志
显示运行期间为设计研究存储的日志信息。
创建绘图 > [绘图类型]
创建新的项目绘图。根据研究类型,以下部分或所有绘图类型将可用于此设计研究:
  • 饼图
  • 历史绘图
  • 参数与响应曲线
  • 响应与响应曲线
  • 帕累托
  • 气泡图
  • 平行坐标
  • 概率分布
  • 替代模型
    • 替代拟合
    • 实际与残差

有关更多信息,请参见创建 XY 绘图和创建平行坐标绘图。

打开所有绘图
在图形窗口中打开所有项目绘图。
在 HEEDS|post 中打开...
将 HEEDS|post 项目文件 [design study]0.rpt 写入研究产品目录。Design Manager会写入额外的输出文件(取决于设计研究的研究类型),例如:
  • [design study]0.res
  • [design study]0.gph
  • [design study]0.hst
  • [design study]0.plot
  • DOE_0_[response].out
请参见在 HEEDS|post 中分析设计研究的结果。
在 Simcenter 降阶建模中打开...
将保存的场景导出至 Simcenter Reduced Order Modeling以构建降阶模型。如果配置了安装路径,此操作还会启动 Simcenter Reduced Order Modeling。请参见将 2D 场数据导出至 Simcenter Reduced Order Modeling。

Design Manager将对以下输出文件进行处理:

  • 将构件 JSON 和场景灰度色图图像文件写入压缩文件 [study]_rom_data.zip。
  • 写入 rominput JSON 参数文件以启动 rom 构建器 [study]_rom.rominput。

有两个导出选项:

图像导出
根据指定导出格式 Simcenter 降阶建模硬拷贝 (*.png) 创建 Simcenter Reduced Order Modeling输出文件。
场景导出
根据指定导出格式 Simcenter STAR-CCM+ 查看器文件 (*.sce) 创建 Simcenter Reduced Order Modeling输出文件。
设置新标签...
创建一个新标签并将其添加到选定的设计研究。有关详细信息,请参见标记模拟对象。
设置标签 > [标签]
用于为选定设计研究设置新标签或之前创建的标签。