Isight教程Basic_01_Intro
ISIGHT应用培训
ISIGHT应用培训1 ISIGHT主要功能集成自动化优化2 iSIGHT集成过程集成的几个概念：1parameter 参数：即变量2calculation 块：用于在iSIGHT中做一些简单的数据处理3simcode块：用于定义被集成到iSIGHT中的可执行程序下面举一个例子说明问题现在有一个程序a.exe，这个程序从一个文件ain.dat中读取两个数据x1、x2，并进行一系列的计算，并输出一个数据y到一个文件aout.dat中。
其中x1和x2的变化范围分别是0<x1<100 0<x2<50现希望得到在x1和x2的变化范围内y的最小值。
如果结合本所的具体题目，可以说现在有一个CFX程序，这个程序从一个文件ain.dat中读取数据x1为隔板偏转角度，x2为隔板宽度，并进行一系列计算，并输出一个数据y为压力损失系数到一个文件aout.dat中。
其中隔板偏转角度为10～40度，隔板宽度为10～20mm。
现希望得到在给定的隔板偏转角度x1和隔板宽度x2的变化范围内压力损失系数y的最小值。
如果手工完成这个工作，其流程为：1选定x1和x2的初始值2在ain.dat文件中按要求的格式把x1和x2的值写入并保存文件3运行a.exe程序4打开aout.dat文件，并从中读出y的数值。
5判断y的变化趋势，如果可以判断出y已经是最小值，则设计过程结束。
如果无法判断y 是最小值，则根据经验重新选定x1和x2的值，并从第2步再次循环。
在iSIGHT中同样需要这个过程：在iSIGHT中，首先需要进行软件的集成和设置自动化流程，这样iSIGHT才能知道应该用怎样的顺序调用哪些软件。
这里只有一个a.exe程序。
下面看看如何在iSIGHT中集成一个程序。
首先打开iSIGHT2打开iSIGHT中的集成窗口，通过单击左上角的integrate图标。
在集成窗口中，上部是工具栏，其中有simcode和calculation。
Isight官方培训教程-TaskPlan任务计划组件
Workshop 15Task PlanIntroductionThis lab takes you through the process of configuring and running a Task Plan.Takeoff - Aircraft Design ProblemNew design requirementsCustomer wants the optimized cargo aircraft design to be evaluated for reliability against some variation in cruising speed and payload weight.Analyzing the aircraft requiresA takeoff and range calculationsOptimizationMonte Carlo simulationTo analyze this problem, we will apply optimization followed by Monte Carlo.The focus of this lab is to add a Reliability Analysis to the optimized design. We’ll do this via the Task Plan feature.Open one of the start files in C:\iSIGHT-FD Training\Labs\Takeoff – Workflow Task Plan directory. Double click on the Task component.Select Execute the specified Task Plan.Notice that the Optimization created in the previous lab is already available.For this lab, we want to start with an optimization and then perform a Monte Carlo Simulation on the deterministic optimized point.To do this, click on the MCS button in the Task Editor to create a Monte Carlo component.Double click on Monte Carlo1 to configure it.W15.4On the General Tab of the MCS configuration, select Descriptive Sampling and use 100 points.For Random Variable select the following parameters to be random variables wiuth a Normal distribution: CruiseVelocity Fixed Coeff of Variation = 0.02PayloadWeight Fixed Standard Deviation = 500.0Check the box to “update random variable mean values to current parameter values before execution”. This will allow the optimized PayloadWeight to be used as the mean value at runtime.On the Responses tab, set the upper bound for TakeoffDist at 5000 and the lower bound for Range at 2000 and click OK.Back on the Task Editor, select the Optimization and add it to the list of steps by clicking on the arrow as shown.Then add the MonteCarlo to the list of steps.Click OK on the Task Editor.Run the model.Evaluate the results of the Monte Carlo Simulation. Where do you go to find the calculated probability of satisfying each constraint? What probability values are returned for this problem?。
isight8.0入门教程（一）
Isight8.0入门教程（一）
（作者：my_dear2002 2008-8-19）1、启动isight并插入一计算器
点击集成集成按钮进入集成开发环境，点击图中标示处插入一计算器
2、编写计算公式
点击下图中的任一标示处
弹出的界面内编写计算公式如下：
点击确定，可以看到集成环境下界面多了输入输出数据流如下图：
双击选定数据线可以看到输入参数和输出参数。
3、编辑参数
点击集成界面下的参数按钮弹出参数编辑界面，如下图所示：
4、保存文件
弹出如下对话框选择yes
然后关闭集成开发界面，进入isight主界面5、定义约束和目标参数
点击主界面的参数按钮弹出参数编辑界面如下
定义参数和约束如下：
点击主界面的标示图标弹出算法定义对话框选择优化算法，默认情况下isight会自动选择算法
可以直接ok接收默认算法，也可以自己选择算法，如下操作
7、设置输出显示
点击ok弹出如下界面
鼠标左键图示标示可以选择求解方案
点击主界面计算按钮进行求解
9、求解结果显示
10、保存关闭isight。
Isight教程Basic_01_Intro
(目标函数)
23
结束语 – 使用 iSIGHT 设计开发
iSIGHT 中的数值设计、质量改进工具不是独立的或针对特
殊问题的 这些设计开发工具和质量改进工具可以任意组合以得到满 意的设计结果
24
结束语 – iSIGHT 设计/质量改进
6
Aerospace
Electric & Electronics
Engineous Software, Inc. Partners
7
iSIGHT 是一个完整的设计开发环境
集成（ Integration） 连接商业的和拥有使用权的软件 对现有工具起桥梁作用 灵活的连接方法 自动化（ Automation ） 使目前的“设计—评价—再设计”这一手动过程自动化 设计开发工具（ Design Exploration Tools ） 实验设计（ Design of Experiments ） 优化（ Optimization ） 近似（ Approximations ） 质量工程方法（ Quality Engineering Methods ） 求解过程监视（Solution Monitoring） 先进的数据分析技术
均值 R1
R2
R3
模拟程序 Y1 响应变异
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自由变量
iSIGHT 中的质量工程 – 总览
Monte Carlo 分析
– 了解性能波动
可靠性分析（ Reliability Analysis ）
– 一个单一设计点的失效概率 – 相对于约束，响应分布落在哪里?
均值 R1 R2 R3 自由变量 模拟程序
– 了解性能波动
itginsight帮助
使用手册 版本 V 1.0.0
目录 目录 .................................................................................................................................................. I 第一章：功能与用户 ...................................................................................................................... 3 1.1 功能简介............................................................................................................................. 3 1.2 适用用户............................................................................................................................. 3 第二章：安装与运行 ...................................................................................................................... 3 2.1 安装必备...................................................................
Isight高级教程adv_02_Tcl
Tcl Mathematical Functions
Function hypot (x,y) int (x) log (x) log10 (x) pow (x,y) round (x) sin (x) sinh (x) sqrt (x) tan (x) tanh (x) Result Square root of (x2 + y2). Integer value produced by truncating towards 0. Natural logarithm of x. Base 10 logarithm of x. x raised to the power y. Integer value produced by rounding x. Sine of x (x in radians). Hyperbolic sine of x. Square root of x. Tangent of x (x in radians). Hyperbolic tangent of x.
InputFiles, OutputFiles, Dialogues, SimCodeProcess
SubTask Approximations Task Process Optimization DesignOfExperiments TradeoffAnalysis QualityEngineeringMethods TaskPlan DataStorage CheckPoint Knowledge TaskCleanup Procedures
8
Variablar sign ($) for pass by value
% 3 % 3 % 5 % 5 set y 3
set y set y $x set y
iSIGHT软件界面与菜单介绍
第三章 iSIGHT软件界面与菜单介绍3.1 iSIGHT软件的启动在介绍软件的界面与菜单之前，首先介绍一下iSIGHT软件的启动方法。
在Windows操作系统下，用户可以通过以下方式进行iSIGHT软件：■双击桌面iSIGHT软件快捷方式图标；■在DOD命令提示iSIGHT软件安装路径下输入“iSIGHT”；■Windows2000：依次点击“开始菜单”→“程序”→“iSIGHT 8.0”→“iSIGHT”；■WindowsXP：依次点击“开始菜单”→“所有程序”→“iSIGHT 8.0”→“iSIGHT”。
在DOS命令行里面输入命令是启动iSIGHT软件最基本的方式。
它可以打开软件的“任务管理”窗口，尽管并不能加载任何任务。
常用的命令格式与选项可参见附录A。
需要注意的是在输入命令的时候，如果需要输入任务描述文件的话其它选项应该放在前面。
■正确输入：isight -I beam.desc■不正确输入：isight beam.desc –I3. 2 iSIGHT软件图形界面总论iSIGHT软件提供了强大的用户界面，通过图形化工作界面，用户可以进行产品设计的过程设计、优化设计处理和自动化求解以及结果分析等所有工作。
纵观iSIGHT软件，其图形化界面可以任务管理、过程集成、问题定义、过程监控及结果分析四个模块。
每一个功能模块都强调了设计研究中所需要的集成、自动化和过程监控步骤。
软件中的每一个接口模块都是独立的部分，它们分别通过iSIGHT解析器与客户/服务器模式下的其他部分通信。
iSIGHT中各种图形界面分类如图3.2.1所示。
先对各主要功能模块的作用进行简单介绍。
3.2.1 任务管理界面在iSIGHT中，任务管理界面为各模块的集成界面，它为设计问题的图形描述。
在多层次、多模块的任务中，该模块还有助于用户了解各部分之间的相互关系，有利于交互使用各单一层面上的设计任务，或者多层次、多模块设计任务中各子任务之间的相互转换。
20180503-isight课本-v2
个“软件机器人”，它可以在不用人工干预的情况下不断地调用相应的工程计算软件进行数据
的计算。
Isight 具备广泛的 CAD/CAE 乃至自编程序集成接口，用户可以通过拖拽的方式快速建
立复杂的仿真分析流程、设定和修改设计变量以及设计目标，自动进行多次循环分析；Isight
通过对模型的封装生成参数化的模板，用户可以对不同模板进行组合。
目录
第 11 章集成优化计算平台 Isight...................................................................................................2 11.1 Isight 简介.........................................................................................................................2 11.2 组件...................................................................................................................................3 11.3DOE 技术.........................................................................................................................10 11.3.1 拉丁超立方体技术..............................................................................................12 11.3.2 中央组合设计技术..............................................................................................13 11.3.3 实例说明..............................................................................................................13 11.4 近似技术.........................................................................................................................16 11.4.1 克里格模型..........................................................................................................17 11.4.2 切比雪夫/正交多项式模型.................................................................................19 11.4.3 响应曲面模型......................................................................................................22 11.4.4 实例说明..............................................................................................................26 11.5 蒙特卡洛模拟.................................................................................................................30 11.5.1 采样技术..............................................................................................................32 11.5.2 减少方差技术......................................................................................................32 11.5.3 实例说明..............................................................................................................33 11.6 优化计算方法.................................................................................................................38 11.6.1 NCGA 方法..........................................................................................................38 11.6.2 自适应模拟退火技术 ..........................................................................................38 11.6.3 基于档案的微遗传技术 ......................................................................................39 11.6.4 实例说明..............................................................................................................41
isight计算结果调取
isight计算结果调取
isight是一款常用的计算机模拟软件，可用于各种工程分析和
优化设计。
在isight中，用户可以通过组装工作流程来实现多个计
算模型的耦合，并通过isight内置的优化算法，实现对整个计算流
程的自动化优化。
在完成isight计算流程后，我们需要将计算结果导出并进行后
续的分析。
isight支持多种文件格式的输出，如文本文件、Excel文件、Matlab数据文件等。
在isight中，通过调用输出节点的输出端口，可以将计算结果传递给下一个节点或导出到外部文件。
对于isight计算流程的调试和优化，我们也可以通过调取中间
节点的计算结果来进行分析。
isight提供了多种方法来实现计算结
果的调取，例如：
1. 使用isight内置的结果查看器。
在isight的结果查看器中，用户可以查看所有中间节点的计算结果，并进行数据可视化和统计分析。
2. 导出中间节点的计算结果到外部文件。
通过设置输出节点的
输出端口，可以将计算结果导出到外部文件中。
这些文件可以是文本文件、Excel文件、Matlab数据文件等。
3. 使用isight内置的调试模式。
在isight的调试模式下，用
户可以暂停计算流程，查看中间节点的计算结果，并进行调试和优化。
通过以上方法，我们可以方便地调取isight计算结果，并进行
分析和优化。
这些分析结果可以帮助我们更好地理解计算流程的行为，
并指导后续的设计和优化工作。
isight软件集成基础流程
1、ISIGHT软件功能介绍（1）Isight主要功能有：流程集成自动化、试验设计、近似建模、多目标优化等（2）Isight应用领域：广泛应用于各种需要进行参数优化和集成优化的领域（3）isight目前的版本为5.5，5.7，5.9，2016年以后采用年份编号，2016，2017，2016版以后必须需要ie10支持（4）需要集成的软件必须具有批处理的能力。
（5）采用软件进行优化的时候可以采用DOE获取内在的变化规律，根据规律进行改进，DOE优化确定初始点为优化提供基础。
（6）近似模型：实验数据的分析处理，且进行误差分析，模型的相关度不高不能用。
线性问题误差要求在0.9以上，非线性的问题误差一般在0.8以上。
2、软件集成的必要条件(常用软件集成的命令)（1）集成的软件必须支持批处理的能力（2）在集成的过程中不建议采用专用的软件接口(Adams/car等)，建议采用simcode和oscommand 的格式，这样可以避免一些未知的问题产生。
（3）将需要软件集成的文件单独放入文件夹中且调试通过。
（以proe与ansys 的集成为例进行说明①首先建立runproe文件夹将PROE需要的文件单独放入该文件夹中，修改输入文件中的参数，双击bat文件，需要生成文件且文件是正确的②首先建立runansys文件夹将ANSYS需要的文件单独放入该文件夹中，修改输入文件中的参数，双击bat文件，需要生成文件且文件返回的结果是正确的③建立proe_ansys的文件夹，将上述的输入文件放在同一个，分别双击bat文件，保证模型生成的正确性）（4）常用的软件批处理的命令如下所示：①abaqus:"D:\Software_instation\CAE_Tool\Abaqus\Commands\abaqus.bat"input=Abaqus_model.inp job= model interactive②Adams/car"D:\adams\2012\common\mdi.bat" acar ru-standard -b BatchCommand.cmd③ANSYS"D:\Program Files\ANSYS16.0\ANSYS Inc\v160\ANSYS\bin\ winx64 \ANSYS160.exe" -b -p -i bar.inp -o output.txt④catia"D:\Software_instation \Catia\catia\win_b64\code\bin\CNEXT.exe" -batch -macro Bar.catvbs⑤Marccmd /c D:/MSC.Software/Marc/2013.0.0/mentat2013/bin/mentat.bat -bg -prtest.proccmd /c D:\MSC.Software\Marc\2013.0.0\marc2013\tools\run_marc.bat -jidtest_job1.dat⑥UG"D:\Program Files\ Siemens\NX 10.0\UGII\run_journal.exe" command.vb⑦NASTRSN"E:\ Nastran\20101\bin\mdnastran.exe" Nastran_model.bdf⑧LSDYNA"D:\LSDYNA\program\ls-dyna_smp_s_R700_win32_ifort101.exe" i=guadao.k"D:\LSDYNA\program\lsprepost.exe" guadao.cmd⑨CREOcmd /c "C:\Program Files\PTC\Creo 3.0\B000\Parametric\bin\parametric.bat"pro_wait _trail.txttaskkill /f /im nmsd.exe⑩hyprmesh"D:\Program Files\Altair\11.0.0.39\hm\bin\win32\hmopengl.exe" -tcl gu.tcl3、ISIGHT软件集成（1）打开isight软件，建立一个新的zmf文件，进行组件集成；（2）将建立好的zmf文件保存至工作目录下，并定义模型的路径为{modeldir}，使所有的文件均存放在{modeldir}下面。
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Aerospace
Electric & Electronics
Engineous Software, Inc. Partners
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iSIGHT 是一个完整的设计开发环境
集成（ Integration） 连接商业的和拥有使用权的软件 对现有工具起桥梁作用 灵活的连接方法 自动化（ Automation ） 使目前的“设计—评价—再设计”这一手动过程自动化 设计开发工具（ Design Exploration Tools ） 实验设计（ Design of Experiments ） 优化（ Optimization ） 近似（ Approximations ） 质量工程方法（ Quality Engineering Methods ） 求解过程监视（Solution Monitoring） 先进的数据分析技术
21
新 目标
6σ 稳健优化
D ± x
目标函数 f(x)
±D x
函数最小值 稳健性解决方案
约束条件
Df @ 非稳健性 : 对变量 敏感性强 最优值
设计变量 x
Df@
(Variation D of x)
稳健方案 的平均值
22
总结 – iSIGHT 数值质量方法
Monte Carlo 分析
质量评估 / 改进 (随机的)
Monte Carlo 模拟 基于可靠性设计 基于实验设计的稳健设计– Taguchi 基于6-σ的稳健设计/优化
11
iSIGHT 设计工具：实验设计
应用场合
对设计获得尽可能多的信息 (变量如何影响
目标函数和约束)
iSIGHT 设计工具
实验设计 (DOE)
从大批输入变量中确定那些最有影响的变
约束
可靠性, R 失效概率, Pf
Y1
17
iSIGHT 中的质量工程 – 总览
Monte Carlo 分析
– 了解性能波动
可靠性分析（Reliability Analysis）
– 一个单一设计点的失效概率
可靠性优化（ Reliability Optimization）
– 优化到给定的可靠性水平 – ―移动” 响应分布使之远离约束
iSIGHT 设计工具
近似
减少模拟运行的次数
y = 0 i xi ii xi2 ij xi x j
i =1 i =1 i j
k
k
15
iSIGHT 中的质量工程 – 总览
Monte Carlo 分析
– 了解性能波动 – 随机的或不确定的输入导致响应变异
28
参数表（ Parameter Table ）
对设计的问题定
义参数
输入变量初始值 输入变量类型 输入约束条件 确定目标函数
29
任务规划（ Task Plan ）
设计开发选项 采样（ Sampling ）
– 实验设计 – Monte Carlo 模拟 性能改进（ Performance ） – 优化 – 多目标折衷分析 质量工程 – 6σ稳健设计 – Taguchi 稳健设计 – 可靠性分析 – 可靠性优化
26
过程集成（ Process Integration ）
在iSIGHT 环境下创
建工程设计过程 确定 iSIGHT 将要运 行的代码 (代码连 接)
27
文件解析器（ File Parser ）
在iSIGHT 和模拟代
码之间创建数据流 告诉 iSIGHT 输入文 件和输出文件如何 相互作用
减小违背约束的概率
稳健性, 可靠性 解决方案
降低敏感性并 减小失效概率
约束
设计变量
X1, X2, X3 R1
R3
模拟程序
可靠性, R 失效概率, Pf Y1 均值
20
自由变量
6σ 稳健设计—术语
Sigma (s):
产品或工艺性能的标准差—性能变化的度量
质量水平 / Sigma 水平:
可以称为变异的百分比或每百万缺陷数:
– 了解性能波动
可靠性分析（ Reliability Analysis ）
– 单一设计点的失效概率
可靠性优化（ Reliability Optimization ）
– 优化到给定的可靠性水平
Taguchi 稳健设计
– 基于实验设计, 降低对不确定因素的敏感性的设计
6σ稳健设计 / 优化
8
iSIGHT 设计开发过程
iSIGHT
Design Concept 典型的 手工迭代 过程
集成该过程
Build Computer Model
iSIGHT 如何修改设计 通过使用设计开发 工具中的设计智能参 与到迭代过程 • 确定性的 （Deterministic） • 随机的 （ Stochastic ）
Industrial Manufacturing
Black & Decker Corning Hitachi Metals Hyundai Heavy Industries Kodak Nippon Sheet Glass Otis Elevator York International Emerson Mitsubishi Electric Sony Xerox
量，作为优化变量
获得系列数据构建一个响应表面模型 得到最佳设计的粗略估计
设计场景的结构研究
12
iSIGHT 设计工具：优化
应用场合
假设一个用公式表示的确定问题 (目标函
数, 约束条件) ， 选择一种运算法则来自动 搜寻设计空间以寻找最佳设计点。
iSIGHT 设计工具
优化 运算法则
最佳设计点
Sigma ±s
1 2 3 4 5 6
以前 工程 目标
百分比 变化
68.26 95.46 99.73 99.9937 99.999943 99.9999998
每百万 缺陷数
317,400 45,400 2,700 63 0.57 0.002
每百万缺陷数 (产生 1.5s 的波动)
697,700 308,733 66,803 6,200 233 3.4
– 优化到一个给定的可靠性水平
– 对不确定因素减小敏感性的设计 – 以实验设计为基础
模拟程序 Y1
19
均值
稳健性 解决方案
iSIGHTv7.1: 6σ 稳健设计
应用场合
假设参数波动 (不确定的设计参数) …
iSIGHT 设计工具
质量工程方法 6σ稳健设计
为了寻找设计方案，同时:
降低对不确定因素的敏感性
Satisfied?
iSIGHT – 软件机器人
• 工程师定义模拟过程 • 工程师定义目标函数和约束条件 • 机器人应用设计智能 • 机器人自动迭代设计过程 • 24 小时工作
10
iSIGHT 设计智能工具（ Intelligence Tools ）
设计性能 (确定性)
实验设计（Design of Experiments） 优化（Optimization） 近似（Approximations）
(Michigan)密歇根(密执安)州 (Maryland)马里兰州
(Ohio)俄亥俄州
, FL(Florida)佛罗里达州 ,
TX(Texas)得克萨斯州 , UT(Utah)犹他州 , and CA(California)加利福尼亚州
International Offices Germany, Great Britain, Japan, and Korea
3
About Engineous Software
Founders: Dr. Siu Tong Company was started in 1994; privately held Technology conceived during doctoral research at
MIT and developed under General Electric from 1982 - 1992
自动执行
Adjust Input File(s)
Run Model
Review Output File(s)
评价结果
Meets Requirements?
Y Final Design N
9
设计开发过程如何工作
Execute Simulation Code(s)
Modify Design
=
结果
• 改善了评估值 • 提高了产品质量 • 工程师花更多时间进行评估 • 节省了宝贵的工程时间
设计变量 X1, X2, X3 R1 R2 自由变量 均值 约束
模拟程序 可靠性, R 失效概率, Pf
Y1
18
iSIGHT 中的质量工程 – 总览 Monte Carlo 分析
可靠性分析
可靠性优化
– 了解性能波动 – 一个单一设计点的失效概率
Taguchi 稳健设计
控制因素 X1, X2, X3 Z1 Z2 噪声因素
– 优化一个设计使之同时满足可靠性 (约束条件)和稳健性
(目标函数)
23
结束语 – 使用 iSIGHT 设计开发
iSIGHT 中的数值设计、质量改进工具不是独立的或针对特
殊问题的 这些设计开发工具和质量改进工具可以任意组合以得到满 意的设计结果
24
结束语 – iSIGHT 设计/质量改进
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Who is Engineous?
A Catalyst for Engineering Innovation