基於超過 25 年的創新,OptiStruct 是一款經過驗證的現代結構求解器,可為跨靜力學和動力學、振動、聲學、疲勞、傳熱和多物理場學科的線性和非線性分析提供全面、準確和可擴展的解決方案。它在全球範圍內被行業領先的公司使用,以通過優化和驗證結構性能來推動設計。
OptiStruct 於 1994 年投入商業使用,是第一個將結構優化和分析無縫集成到市場的模擬技術。OptiStruct 使用 NASTRAN 的增強專有版本和由 Altair 開發和維護的現代專有非線性公式來解決線性和非線性問題。
在過去的二十年裡,OptiStruct 拓撲優化推動了您每天看到和使用的產品的輕量化和結構高效設計。OptiStruct 為傳統工藝、複合材料和增材製造提供了許多其他結構優化方法和廣泛的基本製造約束。
OptiStruct 基於有限元素分析技術構建,借助高級分析和優化演算法,可以為產品設計師和工程師快速開發創新造型、輕量化且高效的結構設計。OptiStruct 為 3D 列印柵格狀結構及多種高級材料(如層壓複合材料)的設計及優化提供創新解決方案,在引領設計潮流的同時緊隨最新的製造技術趨勢(如增材製造技術),繼續撰寫 20 年提供首入市場的創新優化技術的輝煌歷史。全球已有成千上萬家公司採用 OptiStruct 對其結構的強度、耐久性和 NVH(噪音、振動和舒適度)進行分析和優化。
基於有限單元和多體動力方法,OptiStruct具有一流的結構分析和優化技術。相比於傳統的求解器,線性、非線性和模態分析問題的求解算法效率很高。因為具有智能內存管理技術,OptiStruct能夠輕鬆模擬具有數百萬自由度的結構,對模型尺寸沒有限制。
OptiStruct具有最先進的求解器技術,這對於高效的整車噪聲和振動分析是必不可少的。它是市場上最快的NVH分析求解器,提供了獨一無二的先進功能,包括一步TPA(傳遞路徑分析)分析、AMSES、模型減縮技術、設計靈敏度和ERP(等效輻射功率)響應,這使它能夠很容易的優化結構的NVH性能。
OptiStruct的標準特性,即擁有自動化多級子結構特徵值求解器(AMSES)可以在不到一小時計算出百萬自由度模型的成千上萬階模態。
通過螺栓的預緊、gasket單元和有效的接觸算法,OptiStruct能夠進行動力系統耐久性分析。gasket單元非常強健,不需要使用其他軟件做一些附加的工作。
OptiStruct高度差異化的特點在於它的求解速度、準確性和穩定性。求解器的診斷功能提供了無與倫比的模型調試能力,進一步準確模擬設計模型。
OptiStruct的優化技術是世界上最強的。使用最先進的優化算法,OptiStruct可以在很短的時間內解決最複雜的具有成千上萬的設計變量的優化問題,其先進的優化引擎允許用戶結合拓撲結構、形貌、尺寸和形狀優化方法來創建更多更好的設計方案,引導合理和輕量化的結構設計。
OptiStruct一流的綜合設計技術,使用拓撲優化能夠得到創造性的概念設計。在研發的初始階段,用戶輸入一組空間信息、設計目標和製造工藝參數,然後OptiStruct在給定的設計目標基礎上優化生成一個可製造的優化設計方案。製造工藝參數對於生成易於解釋和可製造的設計非常重要。
OptiStruct專業的複合材料設計和優化模塊使設計師和分析師的複合材料結構設計工作流程化。這個基於鋪層的方法簡化對自由尺寸優化生成的概念設計結果的解釋。
OptiStruct還在設計過程的早期考慮製造要求以得到實用的設計,給出滿足這些要求的鋪層順序。
OptiStruct無縫集成一流的基於梯度的優化方法,使多學科尺寸和形狀優化易於使用、穩定並且非常快速。基於分析結果,產品工程師提出修改建議以滿足應力、重量和剛度要求。
等效靜態荷載法(ESLM)是一個創新的方法,用於在包含剛性體和柔性體的多體動力學分析中同時進行優化。這個最早應用於工業中的創新方法,允許系統級的多體動力學優化。此外ESLM可以應用於概念設計和設計微調。
OptiStruct的疲勞優化功能允許基於疲勞性能的概念設計(拓撲、形貌和自由尺寸)和詳細設計(尺寸、形狀和自由形狀)。來自應力—壽命或者應變—壽命疲勞分析的損傷和壽命能夠作為設計的標準。此功能允許在概念設計中使用疲勞響應,相比使用第三方軟件進行基於疲勞的優化,計算上更加高效。
OptiStruct緊密集成在HyperWorks環境,能夠方便、快速地在HyperMesh中創建模型。動畫、雲圖和圖表可以在HyperView和HyperGraph生成。此外,通過使用HyperWorks中強大的自動化和數據管理,容易實現後處理工作的自動化。
OptiStruct與NASTRAN高度兼容。OptiStruct使用標準的NASTRAN輸入語法並且將分析結果輸出為PUNCH和OUTPUT2格式。OptiStruct支持現有的NASTRAN模型,可解決最常見的線性分析問題。OptiStruct高度集成在HyperWorks中,提高用戶效率,降低企業在第三方求解器上的投資。
線性和非線性靜態分析、線性屈曲分析
隨機響應分析、流固耦合分析
模態分析、實特徵值和復特徵值分析
直接法和模態法頻率響應分析、線性直接法和模態法瞬態分析
與靜態分析耦合的線性穩態和瞬態傳熱傳導分析
使用非線性分析結果作為預載荷,進行屈曲分析、頻率響應和瞬態分析
改進帶摩擦的接觸分析的收斂性
支持接觸的二階實體單元
AMSES大規模特徵值求解器
快速的大規模模態求解器(FASTFR)
響應頻率峰值的詳細結果輸出(PEAKOUT)
基於ERP的優化和輻射聲學
自動的一步法傳遞路徑分析(PFPATH)
一維和三維螺栓預應力
墊片的建模
摩擦接觸快速分析
考慮硬化的非線性分析
線性瞬態熱傳導
熱接觸
基於傳熱結果的靜態結構分析
線性瞬態傳熱求解
熱接觸
拓撲優化
尺寸和自由尺寸優化
形貌優化
形狀和自由形狀優化
OptiStruct 已發展成為一款綜合求解器,可用於線性、非線性、振動、聲學、疲勞和多物理場分析。它所提供的解決方案準確、迅速,支持在 CPU 和 GPU 上進行高度擴展。
OptiStruct 引領了創新優化技術的開發,包括多項行業首創功能,例如失效安全拓撲、多材料拓撲和多模型優化。
使用單一模型分析和優化多學科屬性(如強度、振動、疲勞),從而簡化工作流,減少重複性任務並最大限度地降低錯誤率。