COMSOL Multiphysics® 5.6 Release Highlights
Optimization Module Updates
Optimization 모듈 사용자들을 위해 새로운 최적화 솔버(IPOPT), 구배 기반 최적화에 대한 중간 결과를 저장할 수 있는 기능, 그리고 자동적으로 최적화 함수를 스케일링 하는 기능을 제공합니다. 이러한 기능 및 다른 최적화 기능들에 대해서 아래 내용을 읽어보시길 바랍니다.
Design Parameter Optimization
미분 자유 최적화 솔버를 사용하여 설계 매개변수 최적화를 수행할 때, 목적값 표를 기본적으로 만들어줍니다. 사용자는 이러한 표에서 우클릭하고 Copy Selected Rows to New Parameter Cases를 선택할 수 있습니다. 최적화 결과에 대해 상세한 분석을 수행하기 원하는 경우 작업 흐름을 간소화 할 수 있습니다.
multistudy_bracket_optimization 모델은 고유주파수와 최대 응력을 제한하면서 블락켓 질량을 최소화 합니다. 최적화된 매개변수 값은 목표값 표를 우클릭 하여 새로운 매개변수 경우에 복사될 수 있습니다.
Shape Optimization
새로운 Shape Optimization 해석 단계는 구배 기반 최적화를 전용으로 사용합니다. 추가적으로, 새로운 구배 기반 최적화 솔버로 IPOPT가 추가되었으며, 내부 점 알고리즘을 사용합니다. 이 솔버는 모든 최적화 해석에 사용할 수 있습니다. 이 솔버는 SNOPT와 유사한 특성을 갖지만, IPOPT는 활동적인 개발 하에 나온 공개 소스 프로젝트입니다. 새로운 해석 단계와 IPOPT 솔버는 둘 다 몇몇 예제 모델에 사용되었으며, Optimizing a Flywheel Profile 모델도 포함됩니다. 이 모델은 형상 최적화에 대한 내장 기능과 Solid Mechanics 인터페이스를 사용하였고, 축대칭 차원을 사용합니다.
IPOPT 최적화 솔버는 Free Shape Boundary 기능을 결합하여, 질량 또는 대략적인 최대 von Mises 응력을 증가시키지 않고, 플라이휠의 관성 모멘트를 증가시킵니다.
IPOPT를 사용한 예제는 다음과 같습니다:
- Design Optimization of a Beam
- Optimizing a Flywheel Profile
- Shape Optimization of a Tesla Microvalve
- General Parameter Estimation
- Optimization Tutorials
- Time-Dependent Optimization
Topology Optimization
새로운 Topology Optimization 해석 단계는 새로운 IPOPT 최적화 솔버에 대한 지원이 포함된 구배 기반 최적화를 전용으로 사용합니다. 추가적으로, 사용자는 최적화 해석에서 일부 중간단계에 대해 저장할 수 있는 Keep solutions 이라는 새로운 옵션을 사용할 수 있습니다. Last N 또는 Every Nth 해석 저장 사이에 선택해야 합니다. 최적화 과정의 동영상 제작뿐만 아니라, 사용자의 모델에서 실수를 발견할 때 유용하게 사용할 수 있는 옵션입니다.
많은 최적화 솔버에서 가장 중요한 작업은 목적함수의 스케일 설정을 잘 했는지 입니다. 이제는 최적화 해석 단계에서 초기값을 기반으로 스케일을 맞추거나, 수동으로 스케일을 설정하는데 사용할 수 있는 objective scaling 이라 불리는 옵션을 사용할 수 있습니다. 이 기능은 많은 위상최적화 문제의 설정을 단순화합니다. 새로운 Topology Link 물성과 모델 마법사 도구는 구조 위상 최적화에서 부피 제약 컴플라이언스 최소화하는 일반적인 경우를 자동으로 설정해줍니다.
Keep solutions 옵션은 모든 Nth 해석결과를 저장할 수 있습니다. 만약 N = 1 이면, 모든 해석결과는 저장될 것이며, 사용자는 상세하게 최적화 과정을 검사할 수 있습니다.
해석 값을 포함하는 목적함수의 자동 스케일링을 사용한 예제입니다:
- Optimizing a Flywheel Profile
- Shape Optimization of an MBB Beam
- Minimizing the Flow Velocity in a Microchannel
- Shape Optimization of a Shell
- Optimization of a Photonic Crystal for Signal Filtering
- Topology Optimization of an MBB Beam
- Exporting and Importing a Topology Optimized Hook
- Bracket — Topology Optimization
TNew Tutorial Models
Optimization 모듈은 일부 새로운 예제와 업데이트된 예제 모델을 제공합니다.
Optimizing a Flywheel Profile
 형상 최적화는 초기의 원통형 디스크에 대해 수행합니다. 관성 모멘트가 최대화되고 그때에 디스크는 플라이휠로써 사용될 수 있습니다. |
Optimization of a Photonic Crystal for Signal Filtering
 기둥 위치는 원하는 주파수에서의 전송을, 원하지 않는 주파수에서의 전송으로 나눈 값을 최대화하는 방향으로 최적화됩니다. |
Shape and Topology Optimization of Compliant Pliers
 컴플라이언트 메커니즘이 플라이어 세트로 작동하도록 최적화되며, 결과 형상은 형상 최적화의 대상이 됩니다. |
Parameter Estimation for a Tensile Test
 영률과 푸아송 비가 인장테스트를 기반으로 추정됩니다. 시험은 인장력과 축방향 변형을 측정합니다. 모델은 모델 자체에서 생성된 합성데이터를 기반으로 합니다. |
Shape and Topology Optimization of an Extruded Beam
 이 모델은 돌출된 형상에 대한 3차원 위상과 형상 최적화를 설명합니다. 빔의 강성은 질량에 대한 제약조건에 따라 최대화 되지만, 이 방법은 정상상태 및 주파수 도메인 솔버의 모든 변형과 함께 사용할 수 있습니다. |
Optimization of a Truss Tower
 트러스 구조의 개별적 부재(部材) 지름이 질량 추가 없이 구조물이 뻣뻣해지도록 최적화 됩니다. 모델은 3가지 부재 종류를 사용하여 타워를 건설할 수 있도록 최적화된 설계를 어떻게 수정하는지를 설명합니다. |
