OptiStruct

软件介绍：

Altair OptiStruct 是经过工业验证的现代结构求解器，同时也是在所有工业领域应用最广泛的结构设计及优化工具。不仅可用于静态或动态载荷作用下的结构线性及非线性分析，也能用于多物理场，例如：传热，导电，以及电 - 热 - 结构三场耦合分析。Altair OptiStruct 帮助设计师及工程师完成结构的分析及优化工作，提高产品性能指标，如：强度、耐久、冲击及NVH, 实现快速创新、轻量化及有效的结构设计。

应用场景：

集成大规模特征值求解器：

OptiStruct 内嵌的自动多级子结构特征值求解器(AMSES) 能快速计算出百万级自由度模型，获得数以千计的模态。

高级NVH 分析：

OptiStruct 提供了独特的用于计算NVH的方法包含一步法 TPA、功率流分析法、模型缩聚技术(CDS 和 CMS 超单元)、设计灵敏度和用于NVH优化的等效辐射功率设计准则。

概念设计阶段

· 拓扑优化：OptiStruct 应用拓扑优化生成创新的概念设计。用户通过定义设计空间、优化目标及制造约束来完成优化 。OptiStruct 优化技术支持的单元 类型包含1D、2D、3D单元。

· 形貌优化：对于薄壁结构，冲压起筋是常用的加强结构的方法。对于给定的起筋尺寸，OptiStruct 给出具有创新性的设计建议。这些建议帮助工程师确定 起筋样式及起筋位置。这种优化方式对提高钣金件刚度及频率等力学性能尤为有效。

· 自由尺寸优化：自由尺寸优化被广泛应用于获得金属加工结构的厚度最佳分布及复材结构的最优外形。在自由尺寸优 化中，每个材料层厚度的单元厚度都是一个设计变量。

详细设计阶段

· 尺寸优化：对结构截面尺寸、材料属性等模型参数进行优化。

·形状优化：通过形状变量对现有设计进行改进。形状变量可通过集成于Altair HyperMeshT 下 的Altair Hy- perMorph 来定义。

· 自由形状优化：OptiStruct 具有独特的无参数形状优化能力。优化时用户无需事先定义形状变量，求解器能够根据设计要求自动生成形状变量并计算出最优结构形状。自由形状优化能有效减少应力集中问题。

铺层复合材料的设计与优化

OptiStruct 独特的复材优化“三步 法”可以辅助工程师设计出最好的铺层复合材料结构。这三步法的优化处理过程参考实际复合材料的铺层加工过程定义，并考虑真实的加工工艺，如丢层等。通过三步法，工程师可以首先获得 最佳复材结构外观，其次获得铺层最佳 数量，最后获得铺层最佳顺序。

格栅(Lattice) 结构设计与优化

格栅结构具有很多令人满意的特性， 如更轻的重量和更好的热力学性能。并且由于其结构形式镂空，在生物医学被广泛 应用于生物体植入结构中。OptiStruct在拓扑优化技术的基础上，进行独特的格栅优化。其后，OptiStruct 还可以通过大规模尺寸优化对格栅结构的每一个梁的属性进行优化，进一步提升诸如应力、屈曲、位移及频率等性能。

软件特点：

产品亮点

· 最高端的NVH 求解功能

·全面的非线性求解功能

·强大的并行求解能力

·20年备受赞誉的结构优化技术

·先进的复合材料优化能力

· 电-热-结构多物理场分析能力

·一个模型解决隐式、显式、多场耦合的能力

产品亮点

· 最高端的NVH 求解功能 ·全面的非线性求解功能 ·强大的并行求解能力

·20年备受赞誉的结构优化技术 ·先进的复合材料优化能力

· 电-热-结构多物理场分析能力

·一个模型解决隐式、显式、多场耦合 的能力

优势

快速高精度求解技术

· 先进的结构分析求解功能：OptiStruct 已发展至支持广泛的物理学特性，能全面覆盖各行业系统级的仿真 。满足：线性、非线性、NVH、传热、导电等不同学科的分析需求。

面对复杂的非线性问题，其有效的接触算法、全面的材料本构(包含弹塑性、超 弹性、粘弹性、蠕变材料等),螺纹螺栓预紧功能、连续分析步功能，能够帮助用户模拟复杂的工程环境，轻松进行仿真分析。甚至可以应对跌落、冲击、碰 撞等高度非线性问题。

· 高并行求解能力：

OptiStruct 具有先进的MPI 方法，使其具有上百核的并行运算能力。

· 与现有流程的无缝连接：

OptiStruct集成于Altair Simulation 中，为企业提供高级分析流程化的同 时，帮助企业缩减求解器成本。

备受赞誉的优化技术

· 创新优化技术：在过去的20年里 ，OptiStruct 引领革命性的优化技术的发展。很多优化技术(如基于应力、疲劳的优化，基于拓扑的 3D 打印格栅优化，对复合材料进行高级优化) 填补了市场空白 。

· 优化可行性方案：OptiStruct 提供了最全面的性能指标及制造约束，可满足优化问题中涉及的广泛及多变的加工需求。