檢視结构分析求解器的原始碼

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'''结构分析求解器'''O是一款业内公认的、先进的结构分析求解器，可用来分析静态和动态载荷条件下的线性和非线性结构问题。Optistruct拥有强大、高效的概念优化和细化优化能力，优化方法多种多样，能够应用在[[设计]]的各个阶段，可以帮助设计者和工程师<ref>[https://www.xuexila.com/fwn/gangweizhize/c517128.html 2020最新Java开发工程师工作职责大全]，学习啦，2020-07-24</ref>分析和优化结构的强度、耐久性和NVH（噪声、振动和舒适度）的特性，并快速研发[[创新]]、轻量化的高效的结构设计。

==基本介绍==

OptiStruct是一个卓越的有限元结构分析和优化[[软件]]，内含一个准确快速的有限元求解器，用于进行概念设计和细化设计。

==定义==

用户使用其中的标准单元库和各种边界条件类型，可以进行线性静态和自然[[频率]]优化分析。Altair HyperMesh®与OptiStruct的图形接口十分完善，用户可以快速便捷地进行建模、参数<ref>[http://news.sohu.com/a/603089744_121041204 水电机组系统建模、参数辨识及调速和励磁控制仿真仪]，搜狐，2022-11-06 </ref>设置、作业提交和后处理等一整套分析流程。

==特色功能==

===软件特点===

拥有强大、高效的[[概念]]优化和细化优化能力，优化方法多种多样，可以应用在设计的各个阶段，其优化过程可对静力、模态、屈曲、分析进行优化。有效的优化算法允许在大模型中存在上百个设计变量和响应，特点如下：

·包含多种[[设计]]变量以及合并的设计变量

·强大的优化算法

·多种工况下合并优化

·多目标优化分析

·可设置临界约束，加快优化计算[[效率]]

·重启动功能，优化分析可从一个完整的周期开始而且继续下去

·采用可调整的收敛精度

·稀疏矩阵求解器，[[速度]]快,所需磁盘空间小

·优化后模型可输出给CAD软件进行二次设计

·模态跟踪

·多种[[制造]]加工约束定义

·自动报告生成功能

可定义的响应类型：

位移、速度、加速度、应力、应变、特征值、屈曲载荷因子、结构柔度等，也可以是各响应量的混合。设计变量可取任何单元的密度、节点坐标、属性如厚度、形状尺寸、[[面积]]、二次惯性矩等。除此之外,用户还可根据自己的[[设计]]要求和优化目标,在软件中方便地写入自编的公式进行优化设计。

==响应类型==

===拓扑优化(Topology Optimization)===

该项技术能够在给定的设计空间内寻求最佳的材料分布，由此获得[[汽车]]业内“设计与技术”大奖。可采用壳单元或者实体单元来定义设计空间，并用Homogenization(均质化)和density（密度法）

方法来定义材料流动规律。通过OptiStruct中先进的近似法和可靠的优化方法可以[[搜索]]得到最优的加载路径设计方案。考虑到优化模型的加工性，如对称约束、铸件的脱模方向定义等。此外，利用OptiStruct软件包中的OSSmooth工具，可以将拓扑优化结果生成为IGES等格式的文件，可以在CAD系统中方便地输入。

===形貌优化(Topography Optimization)===

这是一种形状最佳化的方法，它可以用来设计薄壁结构的强化压痕。用来减轻结构的重量，同时又能满足强度、频率等要求。设定优化步骤简单，只需要定义一个设计区域、[[装饰]]条的最大深度和拉伸角。同时考虑到可加工形，软件还提供了多种压痕成型方式。优化后的结果还可以用OSSmooth工具产生的几何数据输入到CAD软件中，进行二次设计。下例是利用Topography技术设计加强筋位置。

===形状优化(Shape Optimization)===

OptiStruct还可以用来求解一般的形状优化问题如边界移动等。利用Altair HyperMesh软件中的AutoDV和HyperMorph来生成复杂形状的摄动向量，将节点位置作为设计变量，通过结构外形的调整以改善结构特性，如降低应力，提高频率等。形状优化后[[结果]]可通过OSSmooth生成几何数据输入到CAD系统中。

===尺寸优化(Size Optimization)===

通过参数调节如改变壳的厚度、梁的横截面参数、弹性和质量属性，从而改善结构的特性如降低设计重量，减小应力，提高频率等。HyperMesh中有一个尺寸优化菜单，可以很[[方便]]地对尺寸优化问题进行设定。

===Bus优化实例—设计后期尺寸优化===

有限元分析(Finite Element Analysis)

OptiStruct是一个效率极高、精确独立的有限元求解器，支持在多cpu处理[[计算机]]上进行并行运算。该求解器涵盖了标准的有限元类型，可用于进行线性静态分析、模态分析、惯性释放、频率响应分析和屈曲分析。Altair公司为满足不同用户的要求，还提供OptiStruct的基本版，较标准版的价格低。

==参考文献==
[[Category:300 科學類]]