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通過擋板放置最佳化設計性能

最佳化目標

帶擋板的儲液罐中的晃動阻尼

最佳化挑戰

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生成一個工作流程,允許用戶運行晃蕩模擬的多次迭代,以找到最佳的環形擋板位置,以最大限度地提高大型圓柱形儲罐的阻尼。這裡模擬的案例基於Maleki 和Ziyaeifar (2008) 1的物理實驗。

最佳化方案

模擬表示在垂直定向的圓柱形儲罐中,在 0.6 m 的流體高度處最初與水平面成 5 度角的流體中晃動的自由衰減。環形擋板的位置可以在 z 方向上平移。目標是找到導致晃動阻尼最大的擋板的位置。每個模擬在 12 個 CPU 內核上運行大約 10 分鐘。

指定了 30 次迭代的預算或允許的模擬迭代次數。FLOW-3D (x)運行 30 次模擬以生成代表系統行為的響應面。這樣可以找到最佳解決方案。  

FLOW-3D (x) 工作流程

FLOW-3D (x)使用節點來構建用於優化的自動化工作流。在此工作流程開始時,會給出 z 方向上的初始擋板位置。然後允許擋板位置在規定的邊界之間垂直平移。然後將每個模擬輸入到執行迭代模擬的FLOW-3D節點中。然後將仿真結果連接到執行阻尼計算的計算器節點。然後,優化引擎將根據不斷改進的響應面選擇擋板的另一個 z 坐標,並繼續進行另一次模擬運行。  

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結果

使用FLOW-3D (x)的內置數據分析工具,結果的圖形表示立即表明 0.55m 的擋板高度提供了最大的阻尼比。模擬和迭代設計功能都是通過程序自動化的。此外,每個模擬的圖像和視頻都可以設置為輸出。   

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參考

1 Maleki, A. 和 Ziyaeifar, M.,2008 年。帶擋板的圓柱形液體儲罐中的晃動阻尼。聲音與振動雜誌,311(1-2),第 372-385 頁。