OptiStruct - 结构分析与优化

Altair OptiStruct是一个经过工业验证的现代线性、非线性静力学及振动力学求解器。现已被用户广泛应用于工业结构设计及优化设计中。Altair OptiStruct帮助工程师完成结构分析及优化工作。这些工作包括强度、耐久性及NVH分析。应用Altair OptiStruct，工程师可以快速实现结构创新、轻量化及结构有效的设计。

产品亮点

1）**端的NVH求解功能

2）全面的非线性求解功能

3）强大的并行求解能力

4）20年备受赞誉的结构优化技术

5）先进的复合材料优化能力

优势

1）快速高精度求解技术

• 稳健的非线性、传动耐久分析：OptiStruct支持绝大多数传动结构分析类型。包含对热传导、螺栓、垫片模型、超弹性材料及高效接触仿真的解决方案。

• 与现有流程的无缝连接：OptiStruct集成于HyperWorks中，为企业提供流程化的同时，帮助企业缩减求解器成本。

2）备受赞誉的优化技术

• 优化可行性方案：OptiStruct提供了性能标准库及制造约束库，在必需的制造工艺下广泛地构建优化问题。

分析及功能

1）刚度、强度和可靠性分析

• 超弹材料和连续滑移的几何大变形分析

• 屈曲分析

2）振动噪声分析

• 直接法及模态法的频响应分析

• 响应谱分析

• 考虑非线性预载荷的屈曲、频率响应及瞬态响应分析

• 流固耦合振动噪声分析

• 快速大规模求解方法

• 一步法传递路径分析

• 频率相关的多孔弹性材料属性

3）传动系统耐久性分析

• 垫片单元

• 考虑材料硬化特性的塑性材料模型

• MPI技术

4）传热分析

• 线性瞬态分析

• 一步法瞬态热应力分析

• 静态、准静态及动力学分析

• 系统及柔性体优化

6）结构优化

• 尺寸、形状及自由形状优化

• 格栅结构设计及优化

• 多模型优化

功能

1）概念设计阶段

• 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。

• 尺寸优化：对结构截面尺寸、材料属性等模型参数进行优化。

• 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**结构形状。自由形状优化能有效减少应力集中问题。

3）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**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**复材结构外观，其次获得铺层**数量，*后获得铺层**顺序。

4）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。