基于Isight的汽车CFD集成优化平台.pdf

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1、基于Isight的汽车CFD集成优化平台张功晖王伟民叶伊苏蔡志强靳晓妍（东风汽车公司技术中心湖北省武汉市430058）摘要：利用优化软件Isight集成网格变形软件Sculptor和CFD软件STAR-CCM+建立了汽车CFD计算集成优化平台。基于这一平台使各种数据文件能够在相关软件间自动传递，实现仿真优化流程的自动化控制,并利用各种优化策略及优化算法对结果数据进行后处理，最终得到最优解。此平台在发动机进气道和整车空调风管优化上得到应用与验证。关键词：Isight；汽车；气道；CFD；集成；优化Est

2、ablishmentoftheCFDSimulationIntegratedOptimizatonPlatformBasedonIsightandItsApplicationandValidationZHANGGonghui，WANGWeimin，YEYisu，CAIZhiqiang，JINXiaoyan(DongfengMotorCorporationTechnicalCenterWuhan430058)Abstract：AutomotiveCFDsimulationintegratedoptimi

3、zationplatformwasestablishedbytheuseofoptimizationsoftwareIsightintegratedgriddeformationsoftwareSculptorandCFDsoftwareSTAR-CCM+.Basedonthisplatformprocessofsimulationoptimizationcanbecontroledautomaticallywithavarietyofdatafileswasautomaticallytransfer

4、redbetweenrelatedsoftwares.Usingavarietyofoptimizationstragegiesandalgorithmsonthepost-processingoftheDOEresultdatacanultimatelygettheoptimalsolution.Theplatformwasapplicatedandvalidatiedintheoptimizationoftheengineintakeportandvehicleair-conditioningdu

5、ct.Keywords：CFD;Integration;Optimization;Isight;Port1.前言汽车产品开发过程中，传统的CFD优化是在上一轮计算结果的基础上提出改进建议和方向，然后通过更改CAD模型再次进行CFD计算，直至得到满意的结果为止。这是一个人工试凑与类比分析的过程，不仅需要花费较多的时间，而且只限于在少数几个候选方案中进行分析比较。这种方法效率低、重复工作量大，且难以协调多目标之间的关系。而集成优化与传统对比优化最大的区别,也是最大的优点就是在于能够利用集成优化软件自动驱动

6、仿真流程,使各种数据文件能够自动在CAD、CAE及相关软件间进行传递，实现流程的自动化控制,并能够利用各种优化策略及优化算法对结果数据进行后处理，最终实现多目标变量的最优化。2.集成优化平台的建立2.1相关软件的选择为了实现集成优化，必须有一个稳定的、可靠的集成框架。因此，对集成框架的研究是集成优化中的重要研究内容。对此方面的研究，国内还刚刚起步，而国外在这方面的研究已经取得了较大进展，并产生了一大批科研成果，部分成果已经转化为商用软件[2]。经过调研与试用对比分析，选择Isight集成优化平台的集成

7、框架。Isight具有以下特点：（1）能为各种CAD、CAE软件提供专用或通用连接接口；（2）能够提供各种优化策略；（3）能使用各种模型近似技术；（4）具有丰富的优化算法；（5）模型的搭建比较简单易懂；（6）具有较强的数据挖掘和结果可视化能力。仿真计算过程中几何模型或网格模型的导入是必不可少的步骤。为了实现仿真流程的自动化，必须要有能够自动提供变形的参数化CAD模型或者网格模型的软件。由于CAD模型通过中间格式导入到CFD软件后需要进行大量的手动修复与网格划分工作，而且CAD模型的手动修复过程目前无法

8、实现自动化操作，本文选择利用网格变形软件Sculptor来导出变形网格。Sculptor能够导入相应的CFD软件的网格文件，如Fluent、Star-CD、STAR-CCM+等，按照工程师的要求，对其网格进行变形操作。Sculptor在原有CFD网格节点的外面加一个ASD控制域作为Sculptor的变量，通过对控制域上控制点的位置改变，简单方便的达到网格变形的目的。变形之后得到的仍然是可以被CFD软件读取的文件。Sculptor可以采用批处理模式，因此它