教程：实验设计

教程级别：中级学习如何创建 DOE 并浏览结果。

在本课中您将学习到：
  • 查看完全定义的几何变量
  • 创建 DOE 并激活变量
  • 调整并查看设计变量
  • 创建响应
  • 运行 DOE
  • 在 DOE 完成之前查看运行结果
  • 浏览 DOE 运行结果

打开 DOE 模型

  1. 按 F7 打开“演示浏览器”。
  2. 在“结构仿真”文件夹中，双击 Design_Explorer_DOE_Fixture.stmod 文件，在模型视窗中加载。
    模型现已加载。


  3. 选择 SimSolid 作为求解器：
    1. 在文件菜单上，点击偏好设置按钮。
    2. 在 Inspire > 运行选项 > 分析求解器下，选择 SimSolid。
  4. 在模型视窗右下角，将显示单位设置为 MMKS (m kg N s)。

查看完全定义的几何变量

  1. 在“几何”功能区，选择变量工具。
    提示： 要查找并打开工具，按 Ctrl+F。更多信息请见查找和搜索工具。
    显示“变量管理器”。

    这些变量是草绘时生成的。最佳实践是在创建几何变量时，确保所有零件在模型中完全约束。关于如何创建变量的详细信息，请查看视频教程：创建参数零件。

  2. 对于 Main_tube_L，请确保长度为 5120 mm。
  3. 关闭变量管理器。
  4. 按 F6 打开结构历史浏览器。。
  5. 双击 Sketch 1。该草图是黑色的，表明它为完全定义。


  6. 双击 Extrude 1。这是定义 Main_tube_L 变量的地方。要查看完整条目，在操作面板中的范围字段中点击并一直向左滚动，直至 Main_tube_L=5120.0000 mm。模型的这个部分为完全定义。
  7. 关闭“挤出”工具。
  8. 关闭结构历史浏览器。

创建 DOE 并激活变量

  1. 在“设计管理器”功能区，选择探索工具。
    所有未链接到其他变量的几何变量均被自动转换为设计变量。

  2. 在“探索”选项卡上，点击 + 添加探索，然后选择 DOE。
    此时创建一个激活的 DOE。

  3. 在 DOE_1 下选择空单元格，以激活所有变量。
  4. 关闭设计管理器对话框。

调整并查看设计变量

  1. 在“设计管理器”功能区，选择形状变量工具。
    最小值和最大值将从初始变量值中自动生成。Main_tube_B=120 mm + 22.2% 生成 Min=96 mm 和 Max=144 mm。
  2. 展开“设计管理器”对话框，使“模式”列和“预览”列可见。对于 Main_tube_T ，将模式更改为离散变量。
  3. 在 Main_tube_T 行、值单元格中，选择 查看更多选项。
    1. 启用步长大小，并输入 .5。
      现在您即将 Main_tube_T 的长度设置为在 8 至 12 mm 之间，以 0.5 mm 为增量。
    2. 点击确定。
  4. 要预览设计，请拖动预览滑块。您可以预览任何设计变量的最小值、最大值和公称值。
    1. 点击 Main_tube_L 的预览滑块左侧，查看该变量的最小值。注意图形区域的设计更改。
    2. 点击 Main_tube_L 的预览滑块右侧，查看该变量的最小值。注意图形区域的设计更改。
    注： 当您退出“设计变量”工具时，所有变量将返回至公称值。

创建响应

  1. 在“设计管理器”功能区，选择响应工具。
  2. 使用操作栏左侧的下拉菜单选择位移。
  3. 保留选中默认选项模型，为整个模型创建响应。
  4. 在 操作栏 上点击 创建响应并退出工具。
    这会创建对整个模型的最大位移响应。
注： DOE 不需要目标，但您可能会希望添加其他响应（如质量或应力）并为它们添加目标。

运行 DOE

  1. 在“设计管理器”功能区的“评估”工具组中，点击评估工具。
    这会打开评估对话框。
  2. 配置 DOE 类型。
    1. 将 DOE 类型更改为全因子，这将评估输入变量水平的所有可能组合。这将解决所有影响和相互作用。
      这将使用所有设计变量（包括一个带离散参数的变量）通过 2304 次运行来完成该 DOE。
    2. 这种情况很不理想，所以让我们将 DOE 类型更改回 MELS（修改的可扩展格栅序列法）。格栅序列是一个准随机序列，或低差异序列，旨在通过最小化团块和空白空间来平均分配空间中的点。对于运行数量，输入 20。
      提示： 根据您的计算机性能，通过使用多执行选项，您可能执行最多 4 此运行。
  3. 选择 运行。

DOE 正在进行时查看已完成的运行

已完成的运行在 DOE 仍在进行时加载，这样您就可以提前验证模型运动学特性和边界条件。
  1. 可执行以下操作：
    要 则
    查看运行结果 在“运行状态”对话框的“状态”列中，双击一个已完成的运行。
    显示运行错误 在“运行状态”对话框的“状态”列中，将鼠标在一个失败的运行上悬停，以显示可能的错误消息。
    查看错误日志 在“运行状态”对话框中，右键点击失败的运行，然后选择打开运行文件夹。


  2. 完成所有运行后，请关闭“运行状态”对话框。

浏览 DOE 运行结果

  1. 在“设计管理器”功能区，选择结果浏览器工具。
    这会打开结果浏览器。

    有 4 个结果选项卡：汇总、线性作用、平衡，和散布图。
  2. 选择汇总表 选项卡。
    汇总表显示了逐个运行的探索总结。各列显示每次运行的输入设计变量值和相应的响应值。更多信息请见汇总表。
  3. 选择线性作用 选项卡。
    线性图显示了设计变量对选定响应的模型的相对影响。数字越大，相对于其他变量，给定变量的影响就越大。效果的颜色表示给定效果是正面的还是负面的。

    正面效果以蓝色阴影显示，表示设计变量的正面变化会导致响应的正面变化。

    负面效果以棕色阴影显示，表示设计变量的正面变化会导致响应的负面变化。FA_Tube_B 的线性作用为 -2.021，意味着管道底座宽度的增加将减少位移响应。从最小设计变量 96 mm 到最大设计变量 144 mm 的全部线性作用约为 -2 mm。

    更多信息请见线性作用。

  4. 选择平衡 选项卡。
    “平衡”让您能够预测不同设计变量产生的响应值，不论这些值是否使用线性作用运行。在这种情况下，您可以在范围内设置任何变量，并得到计算出的响应值。更多信息请见平衡。
  5. 选择散布图 选项卡。
    散布图是一种 2 维图表，显示变量的趋势或它们之间的关系。更多信息请见散布图。

  6. 关于如何保存和导出优化后的形状，请查看导出几何和结果。