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modeFRONTIER
概述

modeFRONTIER是由意大利ESTECO公司开发并在全球推广的世界上第一个通用多学科多目标的优化集成平台,以工作流的形式及与第三方工具的集成实现仿真过程的自动化;提供最先进和全面的实验设计(DOE)算法、优化算法以及响应面算法帮助用户进行优化、设计空间探索、可靠性分析等工作;提供丰富的数据分析功能以及多种可视化和决策工具,帮助用户选择正确的设计。

主要应用场景

汽车和地面交通工具:

-基于外气动分析的车辆外形优化;

-考虑车身刚度、碰撞、疲劳等多学科综合的整车及部件轻量化;

-基于一维系统/流动/结构仿真的发动机(包括气道、燃烧室等)相关优化;

-车辆热管理系统优化(基于一维系统分析或三维CFD仿真);

-考虑操控性、舒适性和NVH等的车辆底盘悬挂优化;

-新能源车相关的电机、电池优化

-车辆主动安全系统优化

-自动驾驶辅助系统优化等

多学科优化软件modeFRONTIER(图1)

其它行业

-航空航天:空气动力学优化、结构优化、推进系统优化、飞行控制优化、雷达相关优化以及综合考虑以上因素的飞行--器多学科综合优化;

-建筑与工程:负荷能耗、热湿环境与气流组织、采光分析、结构仿真设计、土木、防灾等相关优化;

-电子电器行业:芯片设计优化、散热优化、天线设计优化、手机外壳优化等;

-能源行业

-医疗健康行业

-制造业和工业设备

-消费品行业

-船舶行业

......

多学科优化软件modeFRONTIER(图2)

人工智能相关应用

-仿真图像识别与输出预测:电机输出转矩预测、电机磁感应强度分布预测、车前盖行人保护HIC分布预测及设计生成、车辆气动性能预测、发动机喷雾图像预测等等;

-时间序列数据相关处理及输出预测:车辆引擎BMEP输出预测、发动机RDE排放预测等;

-深度学习模型超参数优化;

-超大规模试验数据机器学习;

多学科优化软件modeFRONTIER(图3)


主要功能

直接接口

优化算法

试验设计算法

响应面模型

数据分析及后处理工具

远程计算支持

直接接口

提供多达五十多种各种商用CAD、CAE软件及其它工具软件以及脚本语言的直接接口,可以直接接口和间接接口的方式集成几乎所有商用软件以及用户自编程序,建立自动仿真流程;

节点.bmp

优化算法

提供二十种以上可支持多目标、多变量、多学科的优化算法,优化算法种类全面并包含多种独有混合策略算法,适于各种不同计算领域,并可支持调用python、Matlab等外部优化算法。

算法.png


试验设计算法

提供近二十种试验设计(DOE)方法,包括基于仿真结果的自适应迭代DOE算法,适用于统计分析、稳健性分析、构建响应面、优化起始点提供等多种用途,还可以调用python的外部DOE算法。

doe算法.png

响应面模型

提供包含包含机器学习算法库在内的二十种以上响应面模型,支持导入多种格式外部数据及多种格式的响应面模型导出,可以进行基于响应面的虚拟优化,还可以调用python、Java等外部响应面模型库。

rsm算法.png


数据分析及后处理工具

软件提供丰富全面的数据分析工具和多达六十多种后处理图表工具,包括设计图表、统计分析、分布分析、敏感性分析、多变量分析等,其中多变量分析又包括自组织映射、主成分分析、多维尺度缩放、自组织分析、聚类、计算机辅助原则提取等。

后处理.png

远程计算支持

软件具有SSH等网络接口,可以在本地优化中调用远程服务器进行仿真计算,也可以在本地计算机和远程服务器之间进行文件、数据的传递;
软件支持以并行的方式执行工作流,能在计算机集群下以并行方式运行,支持LSF/PBS等
作业
调度系统;

远程计算支持(图1)

远程计算支持(图2)

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