Altair OptiStruct 应用程序

Altair® OptiStruct® 应用

二十多年来,OptiStruct 拓扑优化推动了您每天看到和使用的产品的轻量化和结构高效设计。拓扑优化根据用户定义的设计空间、性能目标和制造约束生成最佳设计方案。对于薄壁结构、珠子或型材,OptiStruct 形貌优化可生成最佳面板刚度或频率响应的图案和位置。 OptiStruct 自由尺寸优化用于定位定制焊接的毛坯并确定层压复合材料中的最佳层片形状。包括多模型、多材料、故障安全优化在内的高级功能扩展了 OptiStruct 的优化领导地位。

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优化设计

通过 OptiStruct 尺寸优化可以确定最佳材料特性、横截面尺寸和规格。 OptiStruct 形状优化使用生成的形状变量 Altair® HyperWorks® 变形以改进现有设计。 OptiStruct 自由形状优化是 Altair 专有的非参数形状优化技术。它自动生成形状变量并根据需要定义形状变量来确定最佳形状轮廓。自由形状优化不仅为设计改进带来了更大的空间,而且在降低高应力集中方面也非常有效。

先进材料与制造

OptiStruct 为层压复合材料设计和优化提供了独特的三步流程,可提供最佳的层板形状、层数和层板堆叠顺序。该过程观察复合材料制造限制,包括层脱落,以加快基于层的设计。 添加剂制造 (AM) 方法非常适合拓扑优化,Optistruct 提供了 AM 特定的制造约束。当极轻、热性能或生物医学应用需要晶格结构时,OptiStruct 为其基于拓扑优化的设计提供了独特的解决方案。

振动和声学

OptiStruct 结构动力学分析包括正常模式、频率响应(直接和模态)、瞬态响应(直接和模态)、随机响应、响应谱、辐射声分析和转子动力学。先进的噪声和振动功能提供一步传递路径分析 (TPA)、功率流分析、模型缩减技术(CMS 和 CDS 超级元素)、设计灵敏度和等效辐射功率 (ERP) 设计标准,以优化结构性能。 OptiStruct 求解器包括自动多级子结构特征求解器 (AMSES),它可以快速计算具有数百万自由度的数千种模式,以及 OptiStruct 快速频率响应 (FASTFR) 作为替代和更快的模态求解方法。

非线性事件和材料

OptiStruct 使用隐式和显式方法解决了广泛的非线性问题,包括模拟小位移和大位移、材料非线性和高级接触。它使用现代求解器实现,提供传统非线性隐式代码的客户所期望的功能。除了弹塑性、垫片、粘弹性、蠕变和用户定义的材料之外,OptiStruct 还模拟橡胶和其他超弹性材料的非线性弹性。还支持滑动接触中的摩擦、频率相关和多孔弹性材料特性。通过使用单个模型分析和优化来自多个学科(强度、振动、疲劳)的属性,使用 OptiStruct 的非线性结果进行预加载屈曲、后屈曲静态和瞬态分析可以简化工作流程。

疲劳和耐久性

OptiStruct 提供应力-寿命和应变-寿命疲劳分析,包括单轴和多轴载荷以及具有疲劳约束的拓扑、形貌、尺寸和形状优化。 HyperWorks® 提供用户友好的工作流程,用于在广泛的工业应用中进行静态和瞬态载荷下的疲劳寿命预测,由 Altair® 材料数据中心™.很少有特殊的振动方法包括正弦扫描和随机振动疲劳。使用 OptiStruct 的单个模型多属性分析和优化工作流程可以通过节省工程时间、消除创建多个模型的浪费工作或模型转换的乏味以及消除属性模型之间的建模不一致来更快地探索设计迭代。

多物理场

OptiStruct 能够在包括一步瞬态热应力分析在内的单个模拟中解决热物理和机械物理问题。无论是需要线性或非线性稳态、线性瞬态分析还是基于接触的热分析,工程师都可以了解零件在现实条件下的行为。 OptiStruct 还提供运动学和动力学解决方案,通过等效静载荷法 (ESLM) 进行载荷提取和力估计,从而优化系统级多体动力学模型,同时优化柔性体和刚体。耦合流体结构(振动声学)分析和耦合热机械分析进一步扩展了详细的模拟能力。 OptiStruct 具有结构求解器的能力,可与 Altair CFD 求解器交互,以实现单向或双向耦合的实际 FSI、热 FSI 和直接耦合 FSI。类似地,OptiStruct 与电磁求解器单向耦合,包括 Altair® Flux® and Altair® Feko®.

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