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标题: 【题目】水箱设计优化(1分题) [打印本页]

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-13 11:51
标题: 【题目】水箱设计优化(1分题)
设计一个能容积为10立方米的长方体水箱，要求用料最省::?。这是一个简单的典型的设计优化问题，解此问题的目的有三个：第一，熟悉解决此类问题的思路和一般步骤（即定义优化变量、设计约束和优化目标，本问题的优化变量分别是该水箱的长、宽、高；设计约束是体积为10立方米；优化目标是该水箱表面积最小）；第二，对CAE的范围进行扩展；第三，讨论一下求解精度的控制，并对各种软件的解题优劣程度进行一下对比。;)建议版主也可以引导大家对优化问题求解的数学原理进行讨论，为了提高Fans的积极性，同时建议版主酌情进行加分（该题1分足矣）。::{::r首先，考虑有盖，Ansys的结果。

好主意，加分鼓励！ by sfszj

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-13 11:52
UG优化向导的结果。

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-13 11:52
续图。

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-13 11:53
其次，考虑无盖，Ansys的结果。

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-13 11:54
无盖，UG优化向导的结果。

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-13 11:55
无盖续图。

作者: sfszj 时间: 2003-11-13 14:24
多谢支持，我先提供一个我的解算结果，方法吗简单之极！呵呵
有盖：
2.154433687 2.154434441 2.154435942 S＝27.849533
无盖：
1.3572083 2.714416742 2.714419438 S=22.10418899

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-13 14:50

sfszj wrote:
多谢支持，我先提供一个我的解算结果，方法吗简单之极！呵呵
  有盖：
  2.154433687 2.154434441 2.154435942 S＝27.849533
  无盖：
  1.3572083  2.714416742 2.714419438 S=22.10418899

版主，高!::y能请各位Fans用其他具有优化功能的软件解解看吗？

作者: goldenshine 时间: 2003-11-14 14:19
搞笑.
真正的水箱(99%以上的)不是这样设计出来的.
(1)一般情况: 长宽高是已经定好的,有环境条件定死的.比如放在楼顶时,或者某一楼层,如果只剩下2mX3m的空间(还要考虑各种接管和仪表的位置),那就按2X3X1.8来设计

(2)在没有空间限制时,考虑高度. 因为高度基本上决定了厚度. 如果可以设计成1m高,决不会设计成2m高.

(3)如果是不锈钢水箱,往往加角钢. 也就是说,你可以都用5mm的不锈钢板来做(假设是2m高的),也可以用3mm的不锈钢板或2mm的不锈钢板来做,外面加角钢. 采用后种方案要便宜几千块钱. 市面上平板的水箱越来越少,很多水箱用1.5mm的钢板压制后,内部再加强,这可能是成本最低的一种.

(4)实际设计还要依材料而定.  如3mm的钢板常用宽度是2.18m(钢铁厂出厂时就这样), 用2m当然好,用2.3m的话,工人就会骂你爷爷,因为他们不得不加一条焊缝....

作者: YuYong6801 时间: 2003-11-14 14:49

goldenshine wrote:
搞笑.
  真正的水箱(99%以上的)不是这样设计出来的.
  (1)一般情况: 长宽高是已经定好的,有环境条件定死的.比如放在楼顶时,或者某一楼层,如果只剩下2mX3m的空间(还要考虑各种接管和仪表的位置),那就按2X3X1.8来设计
  
  (2)在没有空间限制时,考虑高度. 因为高度基本上决定了厚度. 如果可以设计成1m高,决不会设计成2m高.
  
  (3)如果是不锈钢水箱,往往加角钢. 也就是说,你可以都用5mm的不锈钢板来做(假设是2m高的),也可以用3mm的不锈钢板或2mm的不锈钢板来做,外面加角钢. 采用后种方案要便宜几千块钱. 市面上平板的水箱越来越少,很多水箱用1.5mm的钢板压制后,内部再加强,这可能是成本最低的一种.
  
  (4)实际设计还要依材料而定.  如3mm的钢板常用宽度是2.18m(钢铁厂出厂时就这样), 用2m当然好,用2.3m的话,工人就会骂你爷爷,因为他们不得不加一条焊缝....

兄弟,本题主要是对优化的方法和精度进行讨论,对于工程实际的提示在于设计者在设计中要有优化的思想.你的名字不错,很符合你的成本观,设计优化应该对你很有用,它能帮你科学地省钱,而不用担心做成"豆腐渣"工程被世人骂你爷爷.

作者: sfszj 时间: 2003-11-14 17:53

YuYong6801 wrote:

  
兄弟,本题主要是对优化的方法和精度进行讨论,对于工程实际的提示在于设计者在设计中要有优化的思想.你的名字不错,很符合你的成本观,设计优化应该对你很有用,它能帮你科学地省钱,而不用担心做成"豆腐渣"工程被世人骂你爷爷.

::y::y
本题的关键在于优化方法的选择，以及优化在CAD、CAE中的使用，没有具体的工程的针对性，例如此题的优化结果为小数，而在实际使用中，肯定会根据板材，安装空间等实际要求进行取整设计。
进行优化设计的过程很复杂，他解决了一些不做优化很难看出来的工作，例如参数的敏感性分析，优化趋势等等问题。

作者: flanker-forever 时间: 2003-12-26 15:45
看来大家对这种优化并不是太感兴趣啊。
我也用UG的优化向导做了一下。
有盖的。

作者: flanker-forever 时间: 2003-12-26 15:49
这个是无盖的。
其实在设置设计变量的变化范围时，还是要注意一的，作这个时，DV3在第二次才设置的合适。

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