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化方法，不易陷入局部极值点，但优化精度一般不高，故多用于粗优化阶段。另外一种优化方法是针对第1种方法的缺陷改进的方法，叫梯度寻优法。如果说第1种方法是大范围普遍适合的粗优化方法，那么第2种就是局部细化的精优化方法。进行优化计算，是一个不断迭代的过程。从理论上讲，任何一种迭代算法都可产生无穷序列的设计方案。在实际优化中，不可能也不必要做无限次迭代，只要达到给定的精度就应该终止计算并认为找到了最优方案。但实际上，对于一个优化问题，其目标函数的理论极小值预先不可能知道在哪里，因此要找到一个理想的终止准则是很困难的，而只能从每一步迭代计
FFXX算中所得到的信息进行判断[11]。假设j、j和j?1、j?1分别为目标函数、设计变量
X第j次迭代和第j-1次迭代的结果(j为矢量)，F和X分别是当前的最优目标函数和相
|F?Fj?1|??|F?Fb|???应的设计变量值。如果满足j|或j，为目标函数的公差，那么
|X?Xj?1|??|Xj?Xb|??认为迭代收敛，于是迭代停止。假设j或，那么也认为设计变量的搜索已经趋于收敛，于是迭代停止。当然，为防止优化过程在某些问题中不收敛，还提供了循环数量控制。比如说，若使用的是零阶函数逼进优化，可用命令设定最多循环多少次退出，当不可行解连续出现多少次就认为优化过程发散，强行退出等。(注:在零阶函数逼进优化中，默认的最大循环次数为30；当默认连续出现7次不可行解，就认为优化过程发散)。
2.4.有限元分析的后置处理
后置处理主要对分析结果进行综合归纳，并进行可视化处理。从分析数据中提炼出设计者最关心的结果，检验和校核产品设计的合理性。
主要包括：①对应力和位移排序、求极值，检查应力和位移是否超出规定值。②显示单元、节点的应力分布。③动画模拟结构变形过程。④应力、应变和位移的彩色浓淡图或等值线、等位面、剖切面、矢量图显示，绘制应力应变曲线等。
通过对大量分析数据所蕴含的工程含义实行判断推理，评价新产品工作性能与合理性，提出新产品设计方面的改进建议，使定量信息升华为深层次的定性信息。利用专家经验知识及时将分析的评价、改进意见映射为设计过程所能接受和处理的定量知识：①改变形状。②补充与完善形状。③改进结构件的支撑条件（如：增加/消除/重定位位移约束）。④改变外力。⑤改变材料。⑥调整约束极限，实现新产品的优化设计。
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第三章. 基于ANSYS的承压齿盘结构优化设计
结构优化是结构设计的一个重要方面。目前常用的结构优化方法有优化准则法和数学规划法及两者结合的混合法等。这其中较实用的优化设计系统构造方法是优化准则法与大型有限元分析程序的软件集成化[1]ANSYS系统是第一个通过ISO9001质量认证的大型工程分析类有限元软件，在机械、土木和航空航天等领域有着广泛和良好的应用基础
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。其中,它的APDL语言为结构优化设计的数值分析提供了一个很好的开发环境[3],本文
正是基于APDL语言，利用AN2SYS的优化设计模块编制用户程序进行零部件的结构优化设计[14]。
3.1优化设计的基本原理
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩
3.2 ANSYS优化设计的方法和步骤
3.2.1优化方法
ANSYS提供了两种常用的优化方法[15]：零阶方法的本质是采用最小二乘法逼近，求取一个函数面来拟合解空间，然后再对该函数面求极值。这无疑是一种普遍的优化方法，不易陷入局部极值点，但优化精度一般不高,故多用于粗优化阶段。一阶方法基于目标函数对设计变量的敏感程度，因此，更加适合于精确的优化分析。对于这两种方法，ANSYS提供了一系列的分析?评估?修正的循环过程，即对于初始设计进行分析，对分析结果就设计要求进行评估，然后修正，这一循环过程重复进行，直到所有的设计要求都满足为止。
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3.2.2 ANSYS优化过程的步骤
1. 生成分析文件
(1)参数化建模：利用ANSYS软件提供的参数化建模功能把将要参与优化的数据(设计变量DV)初始化，并构建一个参数化分析模型，为以后软件修正模型提供可能； (2)加载与求解：对结构的参数化模型进行加载与求解；
(3)进入ANSYS的后处理模块，提取有限元分析结构结果并赋值给状态变量SV(约束条件)和目标函数OBJ(优化目标)。 2.构建优化控制文件
(1)进入优化设计模块，指定优化分析文件；
(2)声明优化变量，选择优化工具或优化方法，还可以采用用户自己的外部优化程序； (3)指定优化循环控制方式；
(4)进行优化参数评价，优化处理器根据本次循环提供的优化参数(设计变量、状态变量及目标函数)与上次循环提供的优化参数作比较之后确定该次循环目标函数是否收敛，或者说结构是否达到了最优，如果最优，完成迭代，退出优化循环，否则，进行下步。
3. 根据已完成的优化循环和当前优化变量的状态修正设计变量，重新投入循环。 4. 查看设计序列结果及后处理设计结果ANSYS软件作优化设计的一般流程如图3.1所示：
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开始 参数化建模 加载与求解 提取分析结果并赋值给变量 指定优化分析文件 优化参数评价 收敛 不收敛 最优，退出循环 非最优，修正设计变量
图3.1 ANSYS结构优化设计流程图
3.3 基于ANSYS的承压齿盘结构优化设计
如图3.2所示承压齿盘结构。齿盘的右侧承受均匀分布压力P的作用，轮齿处承受约束,共28个轮齿，其基本尺寸已标于图中，现要通过优化设计确定在满足给定强度条件下B，H，H1的尺寸大小。
3.3.1 基本参数
压力值P?7.7MP，密度Q?7850kg/m3，弹性模量E?2.06?105MPa，泊松比
L?0.28，许用应力?R??204MP，许用接触应力?R??454MP。
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