设计变量是一组可供在设计过程中选择的变量。变量必须相互独立，设计变量越多，优化问题的求解越复杂，难度也越大。设计变量的确定应充分反应优化问题的要求，与优化设计指标有直接影响的参数；在满足肯富来多级离心泵优化设计要求的前提下，应尽量减少设计变量的个数；各变量应保持相互独立。在本文中，选择“筋板的厚度”为设计变量。
设计变量可分为两种类型：连续变量和离散变量。绝大多数设计变量为连续变量，而离散变量取值是跳跃式的如筋板的个数，齿轮的模数，螺栓的公称直径等。
在Simulation分析时，不仅可选择水泵模型尺寸作为设计变量，还可选择网格单元、材料属性、载荷大小等参数实现多种方式比较，如比较不同网格单元大小或不同载荷工况、不同材料属性下的分析结果。具体操作步骤如下：
新建参数变量，命名为“筋板厚度”，如图1示。
关联参数。在进行优化时，应注意参数的关联性，如本例中，由于内侧筋板己处理为曲面，故厚度应与壳单元定义关联，利用“链接数值”的方法可实现壳单元大小、载荷、网格大小等参数的关联，如图2所示。
指定变量类型及范围。在本文中筋板的厚度可取连续值，如取厚度在10-25mm之间。但最好是根据企业的钢材实际情况，尽量减少非常用尺寸，降低采购成本，另一方面也可减少迭代的次数。故选择“离散值”，输入企业常用的钢材厚度：l0mm，16mm,18mm,20mm,25mm。
(2)约束条件
设计变量一般不允许任意取值，而要受到一定限制，称为约束条件。约束条件分为两类：边界约束与性能约束。边界约束是指设计变量取值范围界限的限制，如筋板厚度的最大到最小值范畴。性能约束指对设计变量的取值要满足某些性能要求，如强度、刚度、频率、稳定性等。
水泵电机支座其安全系数一般在3〜4,许用安全应力等于材料屈服极限除以安全系数，支座材质为Q235-A,其屈服极限约为235MPa，在此取许用应力为70MPa。
设置VonMise应力、合位移做为约束量，使最大应力控制在许用应力下，使合位移在许用的刚度变形（1mm)下。将强度与刚度作为约束，同时监测应变结果。
(3)目标函数
在水泵设计中能最好反映该项设计所要追求的某些特定目标，称之为目标函数。工程中一般以质量最轻、体积最小等作为目标函数。
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