1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業前 言Isight 5.5簡介筆者自2000年開始接觸并采用Isight軟件開展多學科設計優化工作，經過12年的發展，我們欣喜地看到優化技術已經深深扎根到眾多行業，幫助越來越多的中國企業提高產品性能和品質、降低成本和能耗，取得了可觀的經濟效益和社會效益。作為工程優化技術的優秀代表，Isight 5.5軟件由法國Dassault/Simulia公司出品，能夠幫助設計人員、仿真人員完成從簡單的零部件參數分析到復雜系統多學科設計優化（MDO, Multi-Disciplina

2、ry Design Optimization）工作。Isight將四大數學算法（試驗設計、近似建模、探索優化和質量設計）融為有機整體，能夠讓計算機自動化、智能化地驅動數字樣機的設計過程，更快、更好、更省地實現產品設計。毫無疑問，以Isight為代表的優化技術必將為中國經濟從“中國制造”到“中國創造”的轉型做出應有的貢獻！本書指南Isight功能強大，內容豐富。本書力求通過循序漸進，圖文并茂的方式使讀者能以最快的速度理解和掌握基本概念和操作方法，同時提高工程應用的實踐水平。全書共分十五章，第1章至第7章為入門篇，介紹Isight的界面、集成、試驗設計、數值和全局優化算法；第8章至第13章為提高篇

3、，全面介紹近似建模、組合優化策略、多目標優化、蒙特卡洛模擬、田口穩健設計和6Sigma品質設計方法DFSS（Design For 6Sigma）的相關知識。本書約定在本書中，【AA】表示菜單、按鈕、文本框、對話框。如果沒有特殊說明，則“單擊”都表示用鼠標左鍵單擊，“雙擊”表示用鼠標左鍵雙擊。在本書中，有許多“提示”和“試一試”，用于強調重點和給予讀者練習的機會，用戶最好詳細閱讀并親身實踐。本書內容循序漸進，圖文并茂，實用性強。適合于企業和院校從事產品設計、仿真分析和優化的讀者使用。在本書出版過程中，得到了Isight發明人唐兆成（Siu Tong）博士、Dassault/Simulia（中國）

4、公司負責人白銳、陳明偉先生的大力支持，工程師張偉、李保國、崔杏圓、楊浩強、周培筠、侯英華、龐寶強、胡月圓、鄒波等參與撰寫，李鴿、楊新龍也為本書提供了寶貴的建議和意見，在此向所有關心和支持本書出版的人士表示感謝。由于作者才疏學淺，錯誤疏漏之處在所難免，希望讀者朋友們指正。 TOC o 1-3 h z u 入門篇初識Isight本章要點起源于GE的Isight是功能強大的計算機輔助優化（CAO, Computer Aided Optimization）平臺，廣泛應用于航空、航天、汽車、船舶、電子領域的零部件、子系統參數優化乃至復雜產品多學科設計優化（MDO, Multi-Disciplinary

5、Design Optimization）領域之中。用戶可以通過Isight集成和管理復雜的仿真流程，運用多種優化算法自動探索得到優化方案，縮短產品研制周期，降低研發成本。本章具體包括以下內容：計算機輔助優化（CAO）和多學科設計優化（MDO）Isight起源和發展主要功能模塊構成安裝要求安裝及許可（license）配置認識Isight兩大門戶Design Gateway和Runtime Gateway計算機輔助優化（CAO）和多學科設計優化（MDO）自從上世紀80年代以來，從系統工程角度將“計算機輔助設計優化技術”（Computer Aided Optimization，簡稱CAO）應用于復雜

6、產品研發成為新的趨勢。“計算機輔助設計優化”初期被稱為“過程集成和設計優化”（PIDO，Process Integration & Design Optimization），是繼計算機輔助設計（CAD），計算機輔助工程（CAE）之后的又一大技術進步，是一種通過綜合使用數值仿真技術、優化技術、統計技術、計算機技術和網絡技術，實現產品性能和品質改進的方法。CAO技術也是推動多學科設計優化（MDO, Multi-Disciplinary Desgin Optimization）理論和應用發展的支撐技術。國外先進武器制造商和國防機構（如：洛克-馬丁、NASA、波音、空客等）最早將CAO技術應用于飛行器

7、多學科設計優化領域，利用分布式計算機網絡集成多個學科（子系統）的模型，應用有效的優化策略實現并行設計，獲得系統整體最優解，使研制出的產品更具有競爭力。實踐證明，CAO技術適用于廣泛的工程領域，能夠用戶的設計優化需求，融合多種優化探索策略（試驗設計、全局和數值優化算法、多目標優化方法等）提升產品性能和品質，同時將設計仿真流程集成自動化，大大縮短產品研制周期。1.1 Isight起源和發展在各種計算機輔助優化（CAO）軟件實現中，Isight最具有代表性。Isight發明人為美籍華人唐兆成（Siu Tong）博士，他于上世紀80年代在美國通用電氣公司（GE）參與波音777 的GE90渦扇發動機設計

8、項目。在項目初期，十多名來自不同部門的工程師試圖依靠經驗、通過手工“試算-評估-校正”（Trial-and-Error）方法進行發動機優化設計。但是由于航空發動機性能評價涉及上百個復雜的專業仿真程序，優化約束和目標極為苛刻，因此花費了數月時間進行優化，仍然得不到理想的方案。唐兆成博士創造性地開發了一個開放的軟件框架，集成發動機多學科仿真模型和流程，借助優化算法自動地探索設計空間，獲得了燃油消耗率（SFC）下降1%，減輕重量200250磅的優化方案，實現了每臺引擎節省成本25萬美金。由于GE90發動機的預計總銷量為2000 臺，因此為GE節省成本達5億美金。由于Isight將工程師從繁瑣而耗時的

9、重復勞動中解放出來，大大提高了設計效率，“軟件機器人（Software Robot）”的名稱由此得來。 1996年，Engineous Software公司正式成立，致力于iSIGHT推廣，經過近30年不斷發展，Isight在全世界CAO優化軟件市場占有率達55%（Dartech數據），亞太市場占有率達90%。 2007年6月Isight被Dassault Systmes收購，現為Dassault Systmes公司的旗艦產品。Isight廣泛應用于汽車、動力、航空、航天、電子、船舶、兵器等多個行業，其典型應用包括：汽車行業：Isight獲得了全球大部分汽車整車和部件研發機構的青睞，應用于幾乎

10、所有汽車性能開發領域（動力性和燃油經濟性 、操縱穩定性和平順性 、NVH性能、碰撞安全性、可靠性和耐久性、CFD性能開發、控制系統設計、CAE模型標定、材料加工和成型工藝優化等）。動力行業：Isight廣泛應用于GE、Simenze、P&W、Honeywell、York、UTRC、AVL、Richardo等發動機整機性能匹配、進排氣系統、渦輪增壓器、葉片氣動結構設計、輪盤結構設計、材料和工藝優化設計中。航空航天領域：波音軍機事業部（Boeing Military）利用Isight構建飛機總體設計平臺CAVSIM（Conceptual Air Vehicle SIMulation），將飛行器概念

11、設計周期從兩個月減少到四天。空客A340-600, A400M, Beluga, A322, A380等多種機型的設計中，利用Isight減少研制階段成本（final development phase costs）達5%，縮短飛機研制周期30%。光機電領域：Isight實現了GE 鹵光燈6Sigma質量優化設計，大幅提升了照明亮度和純度，同時降耗40%。Isight也用于美國電力電子中心CPES、Visteon，三星、日立等企業的集成電力電子模塊（IPEM）、微機電系統（MEMS）、CPU散熱片、陰極射線管（CRT）線圈、液晶顯示器（LCD）電路、ABS系統控制、雷達設備、空間光學望遠鏡的設

12、計優化。船舶領域：Isight用于自治式潛水器概、小水線面船的水下浮力部分、船舶推進器、艦艇布局和結構設計優化、船用蒸汽輪機設計等領域。兵器領域：Isight用于巡航導彈優化設計、超高速電磁炮控制系統優化、坦克裝甲車液力變矩器優化等。核能領域：Isight可實現核反應堆換料裝填優化、核反應堆熱力學和水動力學優化、壓力容器和管道抗震設計等。1.2 主要功能柔性靈活的仿真流程集成Isight具備廣泛的CAD/CAE乃至自編程序集成接口，用戶可以拖拽方式快速建立復雜的仿真分析流程，設定和修改設計變量以及目標，自動進行多次分析循環；通過對模型的封裝生成參數化的模板，用戶可以對不同模板進行組合。表1-1

13、 Isight 集成的軟件不完全列表CAD建模CAE前處理FEM結構分析CFD流體分析電路、電子分析UG, CATIA, ProE, Solidworks, SolidEdge, HICAD/CADAS, IDEASANSYS Workbench, Patran, Gambit, ICEM CFD, Hypermesh, AcumenNastran, Marc, Abaqus, ANSYS, Optistruct, Laminate ModelerFluent, CFX, StarCD, StarCCM+, FIDAP, STREAM， AVL.FIRE， Shipflow, XFLowAns

14、oft Maxwell/HFSS, Saber, SPICE, SPEED, Mentor, Cadence, JMAG, Flux2D/3D, IDEAS-ESC動力學和控制沖擊碰撞 聲學光學材料、模具內燃機Adams,Dymola, AMESim, Recurdyn, MotionView, DADS, AVL.Cruise, Pro-Mechanica, Matalb/Simulink, Simpack, CarSim, EASY5, Matrix-XPam-Crash, Ls-Dyna, Radioss, Madymo, Cashcad, Abaqus ExplicitCODE-V,

15、AutoSEA, Opera 3D, SEAM, LightTools, InspireOSLODEFORM, ProCast, Adstefan, MagmaSoft, Pam-Stamp, MoldFlow, TIMON, Planets SimVis, Deneb/I-GripGT-Power, AVL.BOOST, Ricardo/Wave, AVL.TYCON,AVL.Excite,AVL.ESE熱力學葉輪機械專業化工流程網格變形優化數學工具FLomaster, GT Pro, NASA NPSS， Flotherm, ICEPACKNREC Concepts, PUMPEL, CO

16、MPAL, CCAD, STRESSPREPHYSYS, ASPEN,Gproms， CHEMKINDEP-Morpher, Sculptor, Optistruct, SOFYMatlab, SPSS, S-Plus, MathCADHPC高性能計算自編程序LSF, PbsProC, C+, FORTRAN, JAVA, Python, Unix Shell, Corba參數研究和設計優化提供設計優化所需要的多種算法包，包括：試驗設計、優化算法、近似模型、蒙特卡洛分析、田口穩健性設計、6Sigma品質設計方法等。根據優化問題的特點，用戶可以組合多種數學算法，形成綜合探索策略。流程執行自動化和

17、可視化Isight自動驅動仿真流程進行多方案比較和優化；目標函數、約束函數和設計變量值的變化歷程以可視化的方式直觀顯示出來。如果用戶發現設計優化過程不正確，可修改優化模型或選用其它數學算法。數據分析和后處理Isight提供多種數據分析和后處理工具，當優化完成以后，用戶可以進行設計空間瀏覽、多準則權衡、多方案對比、數據篩選、并自動生成優化分析報告。開放性和可擴充性Isight具有良好的開放性，易于根據用戶需要進行功能擴充，包括界面定制、算法嵌入等。Isight還可以與PLM(Prodcut Life Cycle)或SDM(Simulation Data Manager) 等數據管理平臺進行互聯，

18、包括MatrixOne, Winchill, TeamCenter, Enovia VPM, SLM, SEE, SimManager等。1.3 模塊構成設計門戶（Design Gateway）流程集成界面，通過搭積木的方式實現流程集成，將數據流和控制流可視化，并提供對整個流程進行瀏覽的界面。設計流程按樹狀結構定義，每個層次的子任務可以使用不同的設計探索策略。運行門戶（Runtime Gateway）監控和后處理界面，可以繪制多種曲線、曲面、散點圖、柱狀圖、表格等，結果運行完成后生成Summary報告給出優化運行時間、最優結果及設計變量、約束等用戶關心的問題。提供設計空間可視化（VDD）、工程

19、數據挖掘（EDM）等后處理功能。組件庫（Library/Add-On Component）包含通用和專用的CAD/CAE及自編軟件接口。優化算法庫（Optimization）數值優化、全局優化、多目標優化、專家智能優化算法，是工程師開展設計優化工作的利器。試驗設計算法庫（DOE, Design Of Experiments）通過系統而有效的方法分析設計空間、篩選關鍵設計參數（減少問題規模）、評估設計變量影響以及辨別關鍵設計變量的交互影響關系。近似模型算法庫（Approximation）對于計算代價高昂的CAE分析，Isight用多種近似原理構造替代模型，減少優化中調用大規模CAE分析計算的次數

20、，提高優化效率。近似模型還用于剔除輸入參數平緩變化而輸出參數卻劇烈振蕩的仿真噪音。品質設計優化（Quality Desgin）運用隨機仿真和優化理論（包括：蒙特卡洛仿真、Taguchi田口穩健性設計和基于6Sigma可靠性分析和穩健性設計DFSS，Design For Six Sigma），構成一個完整的、公式化的對可靠性和穩健性進行評價和改進的品質設計哲學框架。1.4 安裝要求Isight支持的平臺列表如下：表 1- SEQ 圖表 * ARABIC s 1 2 Isight 操作系統支持情況Processor/PlatformOSSun SPARCSolaris 9Solaris 10HP

21、PA-RISCHP-UX 11.11（11i v1）HP-UX 11.23（11i v2）HP-UX 11.31（11i v3）PowerAIX 5L v5.2AIX 5L v5.3AIX v6.1x86Windows 2000 ProWindows XP Pro （32-bit）Windows Vista BusinessWindows Server 2003（32-bit）Red Hat Enterprise Linux 4.0Windows 7 （32-bit）Red Hat Enterprise Linux 5.0SuSE 10.xx64Windows XP Pro （64-bit）W

22、indows Vista Business （64-bit）Windows Server 2003（64-bit）Windows 7（64-bit）Windows Server 2008 （64-bit）SLES 10.x （64-bit）Red Hat Linux Enterprise 4/5 （64-bit） 計算機硬件最小配置要求為：1 GB的硬盤空間32-bit 安裝：最少1GB RAM （推薦2GB RAM）64-bit 安裝：最小2GB RAM （推薦 3GB RAM）1.5 在Windows上安裝Isight1.5.1 Windows安裝步驟插入Isight DVD，如果安裝界面

23、不能自動彈出的話，雙擊setupwin.exe，就會彈出Isight軟件語言選擇界面，可供選擇的有【日文】和【英文】，默認為【英文】安裝，點擊【Ok】。 圖1-1 語言選擇界面點擊【Ok】，彈出Isight軟件安裝歡迎界面。 圖1-2 歡迎界面點擊【Next】，彈出一個閱讀合法協議的界面 。 圖1-3 閱讀合法協議的界面點擊【Next】，在彈出的界面指定Isight的安裝路徑。可以執行下面的操作：可以采用默認的設置，點擊【Next】這個默認的路徑可能會因為系統的設置或一些權限的不同而不同。可以通過【Browse】按鈕，把Isight安裝在指定的路徑下。圖1-4 選擇安裝路徑點擊【Next】，指

24、定license文件的界面出現，共有三項：I have a license file. 選擇這項的話，你會直接定位到你的license文件，而不必通過license 服務器。Reference a license server. 假如你想浮動某個機器的license的話，那么就直接選這個選項。Skip the license for now - it will be supplied later. 假如你選擇這個選項的話，那么一旦你得到你的license后，就必須手動的配置和啟動你的license server。圖1-5 指定license文件定位方式點擊【Next】，那么根據上步中不同的選擇

25、，分別執行下面的操作（在這個教程中，我們選擇第一個選項）：假如選擇的是 “I have a license file”，那么用戶只需在路徑文本框輸入license文件的路徑和名字或者通過【Browser】按鈕直接定位到你的license文件也可。假如選擇的是 “Reference a license server”，那么以下關于license 服務器的信息需要輸入。License Server Name.這里需要輸入運行license服務的計算機的主機名。License Server Port.這個端口號可以在license文件里面找到，這里默認為空。 提示: 選擇此選項時，必須保證指向的li

26、cense server的機器上的windows防火墻已經被關閉了。圖1-6 選擇license文件路徑點擊【Next】，關于license server的一些信息出現。圖1-7 license server信息點擊【Next】，關于安裝本軟件需要的的磁盤空間信息出現。圖1-8 安裝空間信息點擊【Next】，開始安裝Isight。圖1-9 安裝進度顯示安裝完成后，彈出安裝完成的提示信息及License Server的信息，分別在兩個窗口點擊【Next】，Isight開始發布組件。圖1-10 組件發布組件發布成功后，彈出是否啟動Design Gateway的提示窗口。圖1-11 安裝成功界面選擇

27、啟動Design Gateway選項。點擊【Next】，Isight就會被成功啟動。至此，Isight安裝完成。1.5.2 安裝許可服務器前面第5步中，如果我們選擇的是第三個選項Skip the license for now - it will be supplied later，那么一旦我們得到license文件后，就需要手動的把license文件拷貝到Isight安裝目錄下的license文件夾，并且需要配需License管理器。點擊【開始 / 程序 / Isight5.0 / FLEXnet Utilitie】，彈出圖1.12所示界面。圖1-12 啟動Flexm界面跳轉到【Config

28、 Services】面板，在【Server Name】文本框為Isight License Server 命個名字比如Isight，然后在下面的3個文本框依次指定到相應目錄的文件。注意：這里的log文件需要使用者在某個路徑下自己創建；且選中最下方的兩個復選框，這樣License Server每次都會自動的在開機時啟動。圖1-13 配置license跳轉到Start/Stop/Rread面板，可以看到剛創建的Isight的License Server已經被高亮，點擊【Start Server】按鈕，用戶在底部的信息欄看到Server啟動成功的提示。至此，License Servver 配置成功。

29、接下來，我們看一下license 客戶端的配置。圖1-14 啟動license服務1.5.3配置客戶端浮動許可Isight具有License浮動的功能，我們只要先配置License服務器，客戶端電腦可直接浮動服務器的License即可：新建文本文檔命名為license.dat，然后在文檔中寫入如下兩行：SERVER USE_SERVER其中，為License Server 的主機名，為License Server的主機ID或 MAC地址。比如：SERVER qa-acs 0016E688E8ACUSE_SERVER提示：可以通過“運行-ipconfig /all”查看hostname和host

30、id。把此license文檔放到客戶機Isight安裝目錄的License文件夾即可。1.6 在Unix/Linux上安裝Isight1.6.1 Unix/Linux安裝步驟在AIX,、HP-UX、 Solaris、 Linux操作系統上安裝Isight，需要通過Isight安裝向導完成。以root用戶身份登錄安裝Isight。 提示：在UNIX系統上還需要啟動X-Windows顯示模式（設置DISPLAY環境變量）。插入Isight DVD并建立映像（mount）。如果系統自動映射，將會彈出文件瀏覽對話框，請雙擊對應的setup文件（見第4步）。在命令界面（shell）窗口中，進入Isigh

31、t DVD映射的目錄，如：cd /media/dvd根據操作系統類型，執行對應安裝腳本：./setupaix./setuphpux./setuplinux./setupsolaris 提示：在Linux上如果系統映射（mount）了過多的文件，則有可能安裝過程中提示警告信息。此時，必須取消Isight安裝過程，在路徑前增加一個空的、名為df的可執行文件，然后重新啟動安裝過程。Isight安裝向導會啟動，并顯示歡迎界面，該界面會指引用戶進行安裝。點擊【Next】，彈出一個閱讀合法協議的界面。點擊【Next】，在彈出的界面指定Isight的安裝路徑。可以執行下面的操作：可以采用默認的設置，點擊【N

32、ext】這個默認的路徑可能會因為系統的設置或一些權限的不同而不同。可以通過【Browse】按鈕，把Isight安裝在指定的路徑下。點擊【Next】，在彈出的操作系統選擇對話框中選擇正確的系統類型。點擊【Next】，出現指定license文件的界面，選擇詳見1.5.1節第5步。點擊【Next】，那么根據上步中不同的選擇，分別執行下面的操作（在這個教程中，我們選擇第一個選項），詳見1.5.1節第6步。點擊【Next】，安裝進度信息出現。根據第9步和第10部許可類型選擇的不同，完成如下操作：如果選擇已有許可文件（I have a license file），或者引用許可服務器（reference a

33、 license server）：點擊【Next】，將Isight自帶的組件發布到本地組件庫中，如果安裝過舊版的Isight，則會進行數據庫移植（Database Migration）操作。如果選擇Start Design Gateway選項，安裝完成后Isight會自動啟動。點擊【Next】查看安裝完成信息點擊【Finish】完成安裝。如果選擇安裝完成后提供許可文件（Skip the license for now - it will be supplied later）：12.1點擊【Next】，記錄顯示的本機主機名（hostname）和主機ID號（host ID）的信息，用于申請許可文件

34、。12.2 點擊【Next】12.3 查看安裝完成信息12.4 點擊【Finish】完成安裝。1.6.2安裝許可服務器安裝光盤提供兩個腳本幫助用戶安裝和啟動FLEXnet許可服務器。將許可文件License.dat拷貝到/license子目錄下。在許可文件中填寫engswd 程序的正確路徑。比如，如果Isight安裝在AIX系統的/opt目錄下，那么用戶需要將License.dat文件中VENDOR engswd這一行改為如下：VENDOR engswd /opt/SIMULIA/Isight/5.5/bin/AIX_5.1_ppc/engswd檢查許可文件中SERVER行是否正確反映了本機的

35、hostname 提示：可以通過uname n命令獲得主機名稱。保存更改后的許可文件。以root權限用戶登錄系統，同時確保具有對/etc目錄的寫權限。進入/license 子目錄。執行命令：./flexlm install執行啟動許可服務器命令： ./flexlm start顯示成功啟動許可服務的信息。啟動Isight Design Gateway，并確認自動發布Isight組件。1.6.3配置客戶端浮動許可Isight具有License浮動的功能，我們只要先配置License服務器，客戶端電腦可直接浮動服務器的License即可：新建文本文檔命名為license.dat，然后在文檔中寫入如下

36、兩行：SERVER USE_SERVER其中，為License Server 的主機名，為License Server的主機ID或 MAC地址。license文檔放到客戶機Isight安裝目錄的License文件夾即可。1.7 運行主界面1.7.1 設計門戶（Design Gateway）Design Gateway的界面如圖1.15。圖1-15 Design Gateway 界面設計門戶（Design Gateway）界面是Isight的主界面，在這個界面下允許用戶創建模型，配置組件，控制工作流程及其它一些和搭建模型相關的功能：用戶可以從組件（Component）面板通過組件拖拽的方式到仿真

37、流程（Sim-flow）面板下搭建工作流程。用戶可以方便的對組件進行分類，在組件（Component）面板默認地有算法驅動器（Drivers）屬性頁和運行節點（Activities）屬性頁。同時，用戶可以根據自己的需要通過New標簽定制自己的組件分類。一旦組件拖拽到仿真流程后，用戶可以通過雙擊組件的方式去對它進行編輯。菜單和工具欄允許用戶進行更多的操作，比如發布組件（Publish），首選項（Preference），執行（Run）等等。也可以通過這些菜單直接進入其它界面，比如運行門戶（Runtime Gateway）。1.7.2 運行門戶（Runtime Gateway）Isight的運行門戶

38、Rungtime Gateway的界面如下。圖1-16 Runtime Gateway界面在運行門戶界面中，用戶可以監控模型運行的進度及查看結果，但是不可以更改模型的結構及編輯一些執行組件；用戶還可以創建圖表，瀏覽參數信息，創建近似模型，進行數據結果分析及重新提交模型運行。Runtime Gateway主要界面包括:仿真流程監控（Sim-flow） 面板。此面板允許用戶監控模型仿真的進度，并且可以在此面板對驅動組件進行編輯。參數及歷史（Parameters/History）面板。此兩面板允許用戶查看工作流中各個組件的結果信息。圖像（Graphs） 和 數據分析（Data Analysis）面板

39、。此兩面板允許用戶對運行結果創建圖和表，或運用其它的后處理工具查看結果信息。可視化設計（Visual Design）面板。此面板允許用戶創建或瀏覽近似模型。日志（Logs）面板。此面板提供一些模型執行的信息。通過此面板用戶可以方便的對錯誤進行定位，利于模型的成功調試。執行（Run）菜單。此菜單允許用戶直接在Runtime Gateway再一次提交仿真模型計算，而不必返回到Design Gateway。通過本章的學習，大家已經對Isight有了一個初步的認識，接下來的模型集成，算法理論及step by step的操作練習，相信大家一定會獲益匪淺的。應用程序集成本章要點Isight組件主要分為流程

40、組件Process Component （也稱Drivers驅動器）和 應用組件（Activity Component）。本章重點介紹應用組件，它們提供了Isight讀寫CAD/CAE/自編程序的輸入/輸出文件的接口，可以實現應用程序的參數化集成和運行。同時，本章還將介紹多種商業程序的集成命令。本章具體包括以下內容：訪問組件庫和添加組件Calculator公式組件Excel組件DataExchanger文本讀寫組件OS Command命令行組件Simcode程序集成組件Script腳本組件Matlab組件Abaqus有限元仿真集成Patran有限元前處理集成Sculptor/Fluent網格變

41、形和流體仿真集成AdamsCar多體動力學仿真集成附錄：常用商業CAD/CAE程序集成命令2.1 組件庫（Component Library）Isight提供了大量的組件幫助用戶集成各種模型和程序，用戶也可以通過Isight組件庫實現對各種數據、模型、接口和文件的管理，甚至創建自定義的組件。Isight提供的組件按照功能如下表所示。本章介紹Isight自帶的Activities應用組件。訪問組件庫 用戶可以將選定的組件加入到Design Gateway的組件面板中，操作如下：在Design Gateway界面中，點擊【Sim-flow】屬性頁。點擊【Activities】組件面板或【】添加新的

42、組件面板。可以有三種方式調出Isight Library對話框：點擊在屬性頁最右邊的按鈕。在Design Gateway的工具菜單上點擊按鈕。在Design Gateway的菜單欄上選擇【ViewLibrary】子菜單。在彈出的【Isight Library】對話框中，可以通過兩種方式添加組件：選中需要添加的組件，點擊【Add to Palette】按鈕 或【Add】按鈕進行添加。直接拖動需要添加的組件到Design Gateway的組件面板上。圖2-1 組件庫2.2 Calculator公式組件2.2.1 概述 Calculator組件提供了用戶輸入解析表達式的窗口界面，并支持大量的數學函數

43、和運算符。2.2.2 練習 問題描述用Calculator組件編寫懸臂梁有限元分析程序。Isight模型文件lab_第2章_程序集成Calculator beamCal.zmf在DesignGateway中點擊【FileNew(Default)】創建一個空的任務Task。圖2-2 Calculator組件工作流集成 通過將組件面板中的計算器組件拖動到工作流中。提示：如果在組件面板中沒有計算器組件圖標，請按照2.1.2節所述方式從組件庫中添加計算器組件到組件面板。計算器組件在組件庫中的路徑為：ponent.Calculator雙擊計算器組件，彈出編輯界面【Calculator Component

44、 Editor】，其界面由公式輸入區（Expression Text Box）、計算器按鈕（Calculator Buttons）、參數類型列表（Parameter Type List）、參數聲明表（Declared Parameters list）、函數類型表（Function Type List）、狀態條(Status Bar)等組成，如下圖所示。圖2-3 計算器組件編輯界面可以向【Express】表達式文本框輸入計算公式，如果公式超出了顯示區域，可以通過滾動條進行滾動顯示。計算公式中的變量呈現不同的顏色，方便用戶進行檢查：紅色：表明為數字常量或字符串常量藍色：表明為參數名藍色同時顯示下劃

45、線：表明未定義參數名，在點擊【Calculate】或【OK】按鈕時自動進行參數定義。綠色：表明為注釋背景色為紅：表明存在錯誤。【Declared Parameters】列表框顯示了所有已經定義了的參數。【Calculator】按鈕可以計算當前各輸出變量的值。【Available Functions】列表顯示所有可以用于定義公式的數學運算符和操作。【Status bar】顯示當前組件的狀態。用戶可以打開示例程序“lab_通用程序集成Calculator beamCal.zmf”進一步了解該例子中的公式代碼。2.3 Excel組件2.3.1 概述 Isight提供了與Excel的直接接口，可用于讀

46、、寫Excel中的單元值，還能夠執行Excel中定義的宏。2.3.2 練習問題描述集成Excel懸臂梁計算模型。輸入參數：WebThickness 板厚Height 高度Length 長度輸出參數：Deflection 變形量Stress 最大應力Area 截面積被集成文件lab_第2章_程序集成Excel beamExcel.xlsIsight模型文件lab_第2章_程序集成Excel beamExcel.zmf在DesignGateway中點擊【FileNew(Default)】創建一個空的任務Task。將Excel組件拖動到Task的工作流中。圖2-4 Excel組件工作流提示：Exce

47、l組件在組件庫中的路徑為：ponent.Excel雙擊Excel組件，彈出編輯界面【Excel Component Editor】。從點擊【Browse】按鈕，選擇需要打開的Excel文件beamExcel.xls，完成后如圖2-5所示。圖2-5 Excel組件編輯界面勾選【Store workbook in the model】將Excel文件保存在Isight模型文件中。建立輸入參數Length：點擊第3行、第A列的單元格（值為400），在【Parameter】文本框中輸入參數名Length。選擇參數的讀寫方向為，意為將Isight參數寫入Excel單元格。點擊按鈕完成輸入參數Length

48、，建立與Excel單元格的映射關系。如第6步所示，依次完成參數Width、WebThickness的添加。建立輸出參數Area：點擊第13行、第A列的單元格（值為450），【Parameter】文本框中輸入參數名Area。選擇參數的讀寫方向為，意為從Excel中讀取單元格值，賦予Isight參數。點擊按鈕完成輸入參數Length，建立與Excel單元格的映射關系。如第8步所示，依次完成參數Stress，Displacement的添加。試一試：在Excel組件編輯器中，可以通過【Advanced】屬性頁設置高級選項。通過【Macro】下拉列表選擇需要執行的宏命令。點擊【Save Excel fi

49、le after execution】可將參數的修改保存到原始Excel文件中。點擊【Show Excel during execution】可以在計算過程中彈出Excel界面。點擊【Close workbook】可以決定是否再運算結束后關閉Excel界面。點擊可將參數修改后的Excel文件作為Output文件輸出。點擊【OK】保存，關閉Excel編輯器。在DesignGateway中，點擊主菜單【FileSave As】，自定一個文件名，并保存到目錄“lab_通用程序集成 Excel”中。在DesignGateway中，右鍵單擊Excel組件，選擇【RunRun Component(Exce

50、l)】。2.4 DataExchanger文本讀寫組件2.4.1 概述 Isight提供與文本文件的讀寫接口。通常DataExchanger可以用來生成應用程序的Input輸入文件，也可以用于讀取應用程序生成的Output輸出文件。DataExchanger組件提供了豐富的操作命令準確讀寫文本文件中對應位置的字符串值。DataExchanger組件的編輯界面由命令列表(Action List)、數據區（Data Source Area）、參數列表（Parameter Table）、參數讀寫操作區（Parameter Read/Write Area）、參數定位區（Swipe Details Ar

51、ea）、狀態條(Status Bar)等組成。圖2-6 DataExchanger組件編輯界面DataExchanger編輯器的菜單條中包含了豐富的字符串定位和參數讀寫命令按鈕，如下表所示：關鍵字查找在文本文件中查找指定的關鍵字位置命令編輯編輯選中的操作命令命令刪除刪除選中的操作命令關閉文件關閉當前數據文件新建數據源打開新的數據文件新建格式區域在文件中某處建立新的格式Marker定位標記建立搜索用的定位標記公式添加輸入解析表達式條件語句添加條件判斷語句For循環創建For循環While 循環創建While循環注釋添加注釋添加Java代碼添加Java代碼編輯Java代碼打開Java代碼編輯器2.

52、4.2練習：寫文件問題描述向FenceIn.txt文件中寫入如下兩個參數：Length長度Width 寬度文件模板lab_第2章_程序集成 DataExchangerFenceIn.txt修改后所輸出的文件lab_第2章_程序集成 DataExchangerFenceIn_Updated.txtIsight模型文件lab_第2章_程序集成 DataExchanger寫FenceIn.zmf圖2-7 數據解析過程圖在DesignGateway中點擊【FileNew(Default)】創建一個空的任務Task。將DataExchanger組件拖動到Task的工作流中。圖2-8 DataExchan

53、ger組件工作流提示：DataExchanger組件在組件庫中的路徑為：ponent.Datex。雙擊DataExchanger組件，彈出編輯界面【Data Exchanger Component Editor】。圖2-9 DataExchanger組件編輯界面點擊中央區域的按鈕【Click here to open a new Data Source】，彈出【Exchanger Wizard】向導對話框。圖2-10 Exchanger Wizard向導對話框點擊【Write a File】選項框，同時點擊【Browse】按鈕，選擇待寫入的文件：FenceIn.txt，點擊【Next】按鈕。在

54、彈出的File Format文件格式選擇對話框中，選擇【General Text】選項。圖2-11 General Text選項提示：File Format有四種格式，對應不同的字符串定位模式：General Text普通文本格式最常用，適用于沒有特定格式的文本。需要通過關鍵字搜索或行列號進行參數定位。Name/Value 名稱-值對格式數據的每一行格式為：“名稱”和“值”對應的固定格式。Table 表格格式數據為規則的多行、多列表格形式Vector向量列格式數據為通過空格間隔的形式，通常用于Fortran程序文件的解析。點擊【Finish】按鈕，返回【Component Editor】對話框

55、。創建輸入參數Length，并建立與文件中對應字符串的映射：點擊中央數據區第二行“The Length is:”末尾顯示為“8.0”的字符串。在【Parameter】文本框中輸入“Length”參數名。點擊【寫入】按鈕，此時“8.0”背景色變為粉紅色。左側Actions列表中增加了一行代碼：LengthFenceIn.word(“The length is”+0,4)，代表用Length變量替換該行的第4個字符串(word)。右側Parameter列表中增加了Length變量，讀寫模式Mode為輸入變量，類型Type為實型，改變Value值為9.0，可以看到中央文本區對應的位置也會變為“9.0

56、“。圖2-12 DataExchanger組件數據解析試一試：點擊按鈕，可以取消Isight參數與文本字符串之間的映射關系。按照第8步的操作，添加Width變量，替換文本中的“6.0”。試一試：右鍵點擊粉紅色背景的字符串，在彈出的菜單中選擇【Edit Format】，可以按照Fortran/C/Java等編程語言的標準，指定寫入文本文件的數字格式。圖2-13 Edit Format界面試一試：右鍵點擊粉紅色背景的字符串，在彈出的菜單中選擇【Edit Section Format】，可以在【Word Seperators】中指定多種字符串間隔符（默認為空格Space，Tab鍵和“，”號），包括分

57、號、括弧等。圖2-14 Edit Section Format界面點擊【Ok】按鈕，返回DesignGateway主界面。點擊DesignGateway界面中的【Files】文件參數頁面（Isight將所有文件用文件參數File Parameter進行管理）。圖2-15 File管理界面點擊【Output Files】輸出文件屬性頁，選擇名稱為【FenceIn_txt】的行。將DataExchanger輸出的文件重命名為“FenceIn_Updated.txt”，并保存在“寫FenceIn.zmf”模型文件所在的目錄中。操作方式為：對于下方左側的【Source】源文件框，將【Name】文件名重

58、命名為“FenceIn_Updated.txt”，代表修改了參數值后的FenceIn文件。從【Option】下拉框中，將【Path】路徑更改為【Model Directory】，Isight內部變量名為modeldir。Model Directory：Isight內部變量名為modeldir，表示文件存儲于zmf模型文件所在目錄中。Runtime Directory ：Isight內部變量名為rundir，表示文件存儲于系統用戶目錄下的臨時目錄中，Isight會自動創建唯一id號來命名該臨時目錄（比如：C:UsersAdministratorAppDataLocalTempfiperFiper

59、Runs_LOCAL_Workitem_）。Abasolute Path：用戶指定的絕對路徑。Shared File System：共享文件系統，較少使用。在DesignGateway中，點擊主菜單【FileSave As】，自定一個文件名，并保存到目錄“lab_通用程序集成 DataExchanger”中。在DesignGateway中，右鍵單擊DataExchanger組件，選擇【RunRun Component( Data Exchanger)】。運行結束后，可以在“寫FenceIn.zmf”文件所在目錄下找到新生成的FenceIn_Updated.txt文件。進入DesignGatew

60、ay主界面，點擊【Parameters】頁，修改Length和Width的值；再次運行DataExchanger后，可以看到FenceIn_Updated.txt文件內容反映了相應的參數值變化。2.4.3練習：讀文件問題描述向FenceOut.txt文件中讀取如下兩個參數：Area面積Perimeter周長待讀取的文件lab_第2章_程序集成 DataExchangerFenceOut.txtIsight模型文件lab_第2章_程序集成 DataExchanger讀FenceOut.zmf圖2-16 讀文件過程圖在DesignGateway中點擊【FileNew(Default)】創建一個空的