摘要
目前，工程结构优化的一个重要发展趋势是，同计算可视化技术相结合，开发完整的结构优化软件系统，来加速结构优化技术在工程中的实际应用。
传统结构优化的实际过程无论模型建立还是优化求解对工程设计人员来说都是一个黑箱，这就使用户永远处于被动地位，不能干涉设计过程。建立一个软件集成基础上的可视化人机界面环境将大大推进优化设计在工程中的应用。
天线结构复杂，精度要求高，其优化设计更显重要，本文以面天线结构优化设计为例，介绍了组成可视化结构优化设计软件必需的三大模块，几何造型模块、有限元分析模块、优化模块。
优化模块分为三大部分：前处理（优化建模可视化），后处理（计算可视化）以及两者之间的接口——优化计算程序的调用。本文结合天线结构的可视化优化设计，研究了可视化建模及前后处理接口的实现方法和关键技术。在可视化建模方面，在Delphi下开发了可视化确定设计目标、约束和设计变量的可视化窗口界面，重点是利用I-DEAS软件二次开发技术，实现了优化建模的图形辅助变量归并。前后处理接口的具体方法，是利用Delphi与Fortran混合编程技术和多线程应用程序技术，在Delphi下调用并操控Fortran计算程序的方法。
At present, Development of a software system based on scientific visualization for the whole process of structural optimization appears a leading evolution in the field of structure optimization.
The practical procedure of conventional optimization method including both modeling and calculation is a black box for engineers, which puts the users in a passive position, and made them unable to interfere with the design procedure. The construction of a human-computer interface based on the integration of softwares can advance the application of optimization design to engineering.
The optimization for antenna structures turns to be morn important for its complexity and high precision. Illustrated by antennas’ structure optimization, it is presented the three essential modules——geometry module, FEM module, optimizations module, which build visualization software systems of structure optimizations．
The visual optimization module is made of three parts——optimization modeling visualization, calculation visualization and their connection calling of optimization programs . It is discussed the realization methods and key techniques of modeling visualization and calling of optimization programs. In the aspect of modeling, a series of visual window interfaces have been developed in Delphi to determine object function, constraint function and design variables, with the emphasis on the determination of design variable system on the graphics of geometry modules via the technique for opening I-DEAS software. As for the practical method of the interface between modeling and calculation, calling and controlling of calculation program written in Fortran in the development environment of Delphi are in virtue of the techniques of Fortran/Delphi mixed-language programming and multi-threaded application.
引文
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