开源协议全解析：从GPL到Apache，了解你的选择

1. Follower Loads: 在OptiStruct中，Follower Loads指的是那些随着结构变形而变化的载荷。这些载荷可以是集中力或者是作用在元素面上的压力。对于集中力，Follower Loads不依赖于元素面的面积；因此，无论选择哪种激活选项，结果都将保持不变。而对于压力载荷，则可能依赖于元素面的面积，并且可能需要考虑载荷方向的更新 。在非线性分析中，如果将应用的载荷视为跟随载荷，那么载荷的方向和/或综合大小将在整个分析过程中随着几何形状的变化而更新 。2. 非线性自适应准则（NLADAPT）:NLADAPT用于控制非线性分析中的增量步长。它可以设置最大和最小增量步、是否使用固定增量步以及控制不收敛后减小增量步的次数 。在非线性分析中，OptiStruct采取的策略是施加增量载荷，迭代求解直至残差小至给定范围内，更新方程然后施加下一个增量载荷。NLADAPT卡片用于设置最大和最小增量步长，以及在给定迭代次数内不收敛后以减小增量步的次数 。3. 输出非线性运行的中间结果:在非线性分析中，用户可能需要在分析过程中获取中间结果。这可以通过NLOUT卡片来控制，其中可以设置中间结果输出次数和最终结果输出 。OptiStruct提供了在非线性分析中输出中间结果的能力，这对于跟踪分析过程和理解结构响应非常有用。用户可以通过设置NLOUT卡片来控制增量输出，包括在小位移非线性和大位移非线性分析中的输出 。本教程演示了如何设置Follower Loads、非线性自适应准则（NLADAPT） 和以及如何为非线性分析输出中间结果。在开始之前，请将本教程中使用的文件复 制到您的工作目录。http://majorv.help.altair.com/minorv/simulation/tutorials/hwsolvers/optistruct/OS-T-1510/beam_fllwer.zip http://majorv.help.altair.com/minorv/simulation/tutorials/hwsolvers/optistruct/OS-T-1510/disk_fllwer.zip 您将看到Follower Loads的激活如何导致模型行为和结果的显著差异，以及如果不考虑Follower load机制，可能会输出多么不准确的结果。您将看到集中力(梁模型)和压力(橡胶盘模型)的Follower Loads的激活。图1.模型图示：Follower Loads。集中力- 梁（左），压力- 橡胶盘模型（右）一、启动HyperMesh并设置OptiStruct用户配置文件 1.启动HyperMesh。此时将打开User Profile对话框。 2.选择OptiStruct，然后单击OK。这将加载用户配置文件。它包括相应的模板、宏菜单和导入阅读器，将HyperMesh的功能缩减为与生成OptiStruct模型相关的功能。二、设置梁模型 梁模型是由CHEXA单元构成的弯曲钢梁。对梁的顶部横截面施加100 N的力。梁的底部受单点约束（SPC） 的约束。 2.1导入模型 1.点击File>Import>Solver Deck。导入选项卡将添加到您的选项卡菜单中。2.对于File type ，选择OptiStruct。3.选择文件图标。此时将打开Select OptiStruct文件Browser。4.选择保存到工作目录的beam_fllwer.fem文件。5.单击Open。6.单击Import，然后单击Close以关闭Import选项卡。2.2提交作业而不激活Follower Loads 导入的模型已经包含材料、属性、边界条件、大位移的激活和Load Step。在此 Step中，您将直接运行模型以生成结果。 1.在Analysis页面中，输入OptiStruct面板。图2.访问OptiStruct面板 2.单击input file字段后面的save as。 此时将打开Save As对话框。 3.选择要写入OptiStruct模型文件的目录，然后在File name字段中输入模型名称beam_fllwer.fem。 对于OptiStruct求解器模型，建议使用.fem扩展名。 4.单击Save。 beam_fllwer.fem文件的名称和位置将显示在输入文件字段中。 5.将导出选项切换设置为all。 6.将run options切换设置为analysis。 7.将内存选项切换设置为memory default。 8.单击OptiStruct。这将启动OptiStruct作业。 如果作业成功，则新结果文件应位于从beam_fllwer.fem中选择的目录中。beam_fllwer.out文件是查找错误消息的好地方，如果存在任何错误，这些错误消息可以帮助调试输入模型。 2.3设置模型 2.3.1.激活Follower Loads 集中力的Follower Loads不取决于它们所应用网格的单元面的面积。因此，对于在FLLWER Bulk Data Entry或PARAM，FLLWER条目上选择的任何激活选项，结果将保持不变。由于您只有一个SUBCASE，因此选择参数PARAM，FLLWER来激活该模型的Follower Loads。 1.在Model Browser的Cards文件夹中，单击PARAM。 PARAM条目将显示在Entity Editor中。 2.激活Follower Loads。 a.选中FLLWER旁边的框。 b.将VALUE设置为1。 选项1、2和3对集中载荷具有相同的效果，因为不涉及单元面区域。使用该参数而不是Bulk Entry可激活模型中所有SUBCASE的Follower加载。如果您只想为特定SUBCASE激活Follower Loads，则可以使用FLLWER Bulk Data和SUBCASE条目。图3.2.3.2.激活非线性自适应条件 允许您定义非线性自适应准则的参数可通过NLADAPT批量数据和SUBCASE条目获得。如果遇到收敛问题，通常可以为非线性分析指定时间步长和收敛标准。请参阅本练习中的NCUTS参数。同样，您可以定义DTMIN和DTMAX参数，其他一些参数（如NOPCL和NSTSL）适用于带接触的模型。 1.创建load step input。 a.在Model Browser中，右键单击并选择Create>Load Step Inputs。 b.对于Name ，输入NLADAPT。 c.对于Config type ，选择Time step Parameters。 默认类型为NLADAPT d.选中NCUTS旁边的框，然后在VALUE字段中输入5（默认）。 这向OptiStruct表明，允许减少时间增量的最大缩减次数为5。如果迭代收敛的特定时间增量需要更多的削减，则OptiStruct将出错。图4.2.编辑Nonlinear Static load Step。 a.单击Nonlinear Static Load Step以在Entity Editor中打开。 b.单击NLADAPT旁边的字段，然后单击Load step Inputs。 图5. c.在Select Load step Inputs对话框中，选择NLADAPT，然后单击OK。 图6.2.3.3.激活非线性中间结果 允许您激活Nonlinear Intermediate Results的参数可通过NLOUT Bulk Data和Subcase条目获得。输出中间结果的间隔数由NINT参数控制。SVNONCNV参数可用于激活/停用非收敛解的结果输出。目前默认开启（设置为YES）。1.创建load step input。 a.在Model Browser中，右键单击并选择Create>Load Step Inputs。 b.对于Name ，输入NLOUT。 c.对于Config type ，选择Output parameters。 默认类型为NLOUT。 d.选中NINT旁边的框，然后在VALUE字段中输入10（默认值）。 这向OptiStruct指示请求中间结果的最大间隔数为10。如果从任何 Loadsn到 Loadsn+1 的 Loads增量大于1/NINT（在这种情况下，1/10 为0.1），则与 Loads级别n+1 对应的结果将被保存以供输出;否则，不会保存结果。 Note：这个参数在增量迭代求解过程中无法控制自适应 Loads大小的选择。它仅指定在求解过程中保存结果以供输出的间隔数。 2.编辑Nonlinear Static load Step。 a.单击Nonlinear Static load Step以在Entity Editor中打开。 b.单击NLOUT旁边的字段，然后单击Load step Inputs。图7. c.在Select Load step Inputs对话框中，选择NLOUT，然后单击OK。 图8.2.4使用Follower Loads激活提交作业 该模型现在由已被标识为Follower Loads的 Loads组成。此外，您还学习了如何激活非线性分析的自适应标准，以及如何以中间增量请求结果。 1.在Analysis页面中，输入OptiStruct面板。图9.访问OptiStruct面板 2.单击input file字段后面的save as。此时将打开Save As对话框。 3.选择要写入OptiStruct模型文件的目录，然后在File name字段中输入模型名称beam_fllwer_ON.fem。 对于OptiStruct求解器模型，建议使用.fem扩展名。 4.单击Save。beam_fllwer_ON.fem文件的名称和位置将显示在输入文件字段中。 5.将导出选项切换设置为all。 6.将run options切换设置为analysis。 7.将内存选项切换设置为memory default。 8.单击OptiStruct。这将启动OptiStruct作业。 如果作业成功，则新结果文件应位于从中选择beam_fllwer_ON.fem的目录中。beam_fllwer_ON.out文件是查找错误消息的好地方，如果存在任何错误，这些错误消息可以帮助调试输入模型。2.5查看结果 位移和单元应力是默认计算的，可以使用HyperView中的云图面板进行绘制。 比较未激活Follower Load的模型之间的位移结果。 1.启动HyperView。 2.单击 此按钮可将页面拆分为两个窗口。 3.通过单击并导航到您的工作目录来加载结果文件。 a.在第一个窗口中，加载beam_fllwer.h3d文件。 b.在第二个窗口中，加载beam_fllwer_ON.h3d文件。 4.为每个窗口设置云图。 a.单击窗口以将其激活，然后单击 工具栏上的。 b.将Result type设置为Displacement （v）。 c.单击Apply。Note：既然你已经通过NLOUT请求了中间迭代的结果，你会看到所有中间迭代的结果。 5.在Results Browser中，点击Load Factor，然后选择最终增量Load Factor = 1.000000E+00。图10. 此时将显示Displacement contour结果。您可以看到，从动力的激活显著改变了位移分布。 图11.三、设置橡胶盘模型 橡胶盘对由MATHE单元构成的橡胶盘进行建模。对橡胶盘施加1 N/mm2 的压力 Loads。磁盘的圆周通过单点约束（SPC） 进行约束。 3.1导入模型 1.点击File>Import>Solver Deck。导入选项卡将添加到您的选项卡菜单中。 2.对于File type ，选择OptiStruct。 3.选择文件图标。 此时将打开Select OptiStruct文件Browser。 4.选择保存到工作目录的disk_fllwer.fem文件。 5.单击Open。 6.单击Import，然后单击Close以关闭Import选项卡。 3.2设置模型 3.2.1.创建Follower Load Bulk Data条目 在梁模型中，集中力的Follower Loads不取决于它们所应用网格的单元面的面积。因此，对于在FLLWER Bulk Data Entry或PARAM，FLLWER条目上选择的任何激活选项，结果将保持不变。此外，由于您只有一个SUBCASE，因此选择参数PARAM，FLLWER来激活该模型的Follower Loads。 在此圆盘模型中， Loads是压力 Loads，这可能取决于它们所施加的单元面的面积。此外，您还有多个SUBCASE来展示不同FLLWER选项的效果。在OptiStruct帮助的FLLWER批量数据输入中，您将看到OPT参数，其中包含以下用于计算Follower Loads的选项： = -1， 0 根据推杆力计算未激活。 = 1 （默认） Follower效果已激活。对于压力 Loads，在求解过程中，单元表面积和 Loads方向都会更新。对于集中力，仅更新力方向。 = 2 Follower效果已激活。对于压力 Loads，在求解过程中仅更新单元表面积（不更新 Loads方向）。对于集中力，只涉及力方向，这与OPT = 1 相同。 = 3 Follower效果已激活。对于压力 Loads，仅更新 Loads方向（不更新单元表面积）。对于集中力，仅更新力方向，这与OPT = 1 相同。 在Model Browser中，右键单击并选择Create>Load Collector。 默认的load collector Template将显示在Entity Editor中。 1.对于Name ，输入FLLWER_1。 2.将Card Image设置为FLLWER。 3.将OPT设置为1。图12. 4.再创建两个名为FLLWER_2 和FLLWER_3 的Load Collector 。 a.将Card Image设置为FLLWER。 b.将OPT设置为2表示FLLWER_2，将OPT设置为3表示FLLWER_3。 3.2.2.引用FLLWER Bulk条目 现在应在Subcase部分中选择创建的FLLWER批量数据条目。 1.编辑fllwer_1 Load Step。 a.在Model Browser的Load Steps文件夹中，点击fllwer_1。Load Step将显示在Entity Editor中。 b.选中FLLWER旁边的框。 c.对于ID，单击Unspecified>Loadcol。在Select Loadcol对话框中，选择FLLWER_1，然后单击OK。图13.2.编辑fllwer_2 Load Step。 a.在Model Browser的Load Steps文件夹中，点击fllwer_2。Load Step将显示在Entity Editor中。 b.选中FLLWER旁边的框。 c.对于ID，单击Unspecified>Loadcol。在Select Loadcol对话框中，选择FLLWER_2，然后单击OK。3.编辑fllwer_3 Load Step。 a.在Model Browser的Load Steps文件夹中，点击fllwer_3。Load Step将显示在Entity Editor中。 b.选中FLLWER旁边的框。 c.对于ID，单击Unspecified>Loadcol。在Select Loadcol对话框中，选择FLLWER_3，然后单击OK。3.2.3.激活非线性中间结果 允许您激活Nonlinear Intermediate Results的参数可通过NLOUT Bulk Data和Subcase Entries获得。 输出中间结果的间隔数由NINT参数控制。SVNONCNV参数可用于激活/停用非收敛解的结果输出。目前默认开启（设置为YES）。1.创建load step input。 a.在Model Browser中，右键单击并选择Create>Load Step Inputs。 b.对于Name，输入NLOUT。 c.对于Config type，选择Output Parameters。 默认类型为NLOUT。 d.选中NINT旁边的框，在VALUE字段中输入10 （Default）。 这向OptiStruct指示请求中间结果的最大间隔数为10。如果从任何 Loadsn到 Loadsn+1 的 Loads增量大于1/NINT（在这种情况下，1/10 为0.1），则与 Loads级别n+1 对应的结果将被保存以供输出;否则，不会保存结果。Note：这个参数在增量迭代求解过程中无法控制自适应 Loads大小的选择。它仅指定在求解过程中保存结果以供输出的间隔数。图14.2.编辑fllwer_1 Load Step。 a.在Model Browser的Load Steps文件夹中，点击fllwer_1。 b.对于NLOUT，单击Unspecified>Load step inputs。 c.在Select Load step Inputs对话框中，选择NLOUT，然后单击OK。 图15.3.编辑fllwer_2、fllwer_3 和NO_fllwer Load Step。 a.在Model Browser的Load Steps文件夹中，点击要编辑的Load Step。 Load Step将显示在Entity Editor中。 b.对于NLOUT，单击Unspecified>Load step inputs。 c.在Select Load step Inputs对话框中，选择NLOUT，然后单击OK。3.3提交Disk Model的Job该模型现在由已被标识为Follower Loads的 Loads组成。此外，您还学习了如何以中间增量请求结果。1.在Analysis页面中，输入OptiStruct面板。图16.访问OptiStruct面板2.单击input file字段后面的save as。此时将打开Save As对话框。 3.选择要写入OptiStruct模型文件的目录，然后在File name字段中输入模型名称disk_fllwer.fem。对于OptiStruct求解器模型，建议使用.fem扩展名。4.单击Save。disk_fllwer.fem文件的名称和位置将显示在输入文件字段中。5.将导出选项切换设置为all。6.将run options切换设置为analysis。7.将内存选项切换设置为memory default。8.单击OptiStruct。这将启动OptiStruct作业。如果作业成功，则新结果文件应位于从disk_fllwer.fem中选择的目录中。disk_fllwer_ON.out文件是查找错误消息的好地方，如果存在任何错误，这些错误消息可以帮助调试求解器模型。3.4查看结果位移和单元应力是默认计算的，可以使用HyperView中的云图面板进行绘制。比较激活和未激活Follower Load的模型之间的位移结果。 1.启动HyperView。 2.单击 此按钮可将页面拆分为两个窗口。 3.将结果从Subcase 1 加载到第一个窗口。 a.单击第一个窗口将其激活。 b.通过单击加载结果文件。在面板区域中，加载disk_fllwer_ON.h3d结果文件，然后单击Apply。 c.在Results Browser中，选择Subcase 1 （fllwer_1）和Load Factor= 1.000000E+00。图17. 4.加载来自其余SUBCASE的结果。 a.激活第二个窗口并加载disk_fllwer_ON.h3d结果文件。在Results Browser中，选择Subcase 2 （fllwer_2）。 b.激活第三个窗口并加载disk_fllwer_ON.h3d结果文件。在Results Browser中，选择Subcase 2 （fllwer_3）。 c.激活第四个窗口并加载disk_fllwer_ON.h3d结果文件。在Results Browser中，选择Subcase 2 （NO_fllwer）。 5.为每个窗口设置云图。 a.单击窗口以将其激活，然后单击 工具栏上的。 b.将Result type设置为Displacement （v）。 c.单击Apply。Note：既然你已经通过NLOUT请求了中间迭代的结果，你会看到所有中间迭代的结果。此时将显示Displacement contour结果。您可以看到，从动力的激活显著改变了位移分布。此外，我们还可以看到，由于SUBCASE3 （OPT=3） 更新了 Loads方向，但更新了面积，因此SUBCASE3 在网格点处的力（Pressure*Area） 分布很低，与OPT=1 和2 相比，位移结果反映了这一点。图18. 来源：TodayCAEer