Altair® OptiStruct® Applications

二十多年来，OptiStruct拓扑优化推动了你每天看到和使用的产品的轻量化和结构高效设计. 拓扑优化基于用户定义的设计空间生成最优设计方案, performance targets, and manufacturing constraints. For thin-walled structures, beads, OptiStruct地形优化生成最优面板刚度或频率响应的模式和位置. 利用OptiStruct自由尺寸优化技术定位拼焊板，确定层合材料的最佳铺层形状. Advanced features including multi-model, multi-material, failsafe优化扩展了OptiStruct的优化领导地位.

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Optimization for Design Refinement

Optimal material properties, cross-sectional dimensions, 量规可以通过OptiStruct尺寸优化来确定. OptiStruct形状优化使用与生成的形状变量 Altair® HyperWorks® morphing to improve an existing design. OptiStruct自由形状优化是一种用于非参数形状优化的Altair专有技术. 它自动生成形状变量，并确定最优形状轮廓，需要定义形状变量. 自由形状优化不仅为设计改进引入了更大的范围, 它对降低高压力浓度也非常有效.

Advanced Materials and Manufacturing

OptiStruct提供层压板复合材料设计和优化的独特三步流程，提供最佳铺设形状, number of plies, and ply stacking sequence. The process observes composite manufacturing constraints, including ply drop-off, for faster ply-based design. Additive manufacturing (AM)方法非常适合于拓扑优化和Optistruct提供AM特定的制造约束. When extreme lightweight, thermal performance, or biomedical applications require lattice structures, OptiStruct基于拓扑优化为它们的设计提供了独特的解决方案.

Vibration and Acoustics

OptiStruct structural dynamic analyses include normal modes, frequency response (direct and modal), transient response (direct and modal), random response, response spectrum, radiated sound analysis, and rotor dynamics. 先进的噪声和振动功能，提供一步传递路径分析(TPA), power flow analysis, model reduction techniques (CMS and CDS super elements), design sensitivities, 采用等效辐射功率(ERP)设计准则优化结构性能. OptiStruct解算器包括自动多级子结构特征解算器(AMSES)，可快速计算数百万自由度的数千种模式, 和OptiStruct快速频率响应(FASTFR)作为交替和更快的模态求解方法.

Nonlinear Events and Materials

OptiStruct使用隐式和显式方法解决了广泛的非线性问题，包括小位移和大位移的模拟, material nonlinearity, and advanced contacts. 它使用现代求解器实现，提供传统非线性隐式代码客户期望的功能. OptiStruct对橡胶和其他超弹性材料的非线性弹性进行建模, in addition to elasto-plastic, gasket, viscoelastic, creep, and user-defined materials. Friction in sliding contacts, frequency-dependent, and poro-elastic material properties are also supported. Preload buckling, post buckling static, 瞬态分析使用OptiStruct的非线性结果，通过分析和优化来自多个学科的属性来简化工作流程(强度, vibration, fatigue) using a single model.

Fatigue and Durability

OptiStruct提供单轴和多轴加载和拓扑结构的应力寿命和应变寿命疲劳分析, topography, size, and shape optimization with fatigue constraints. HyperWorks®提供了用户友好的工作流程，在广泛的工业应用静态和瞬态负载下的疲劳寿命预测, supported by the Altair® Material Data Center™. 一些特殊的振动方法包括正弦扫描和随机振动疲劳. 使用OptiStruct的单模型多属性分析和优化工作流可以通过节省工程时间来更快地探索设计迭代, 消除创建多个模型的浪费的工作，或者繁琐的模型转换, 消除属性模型之间的建模不一致性.

Multiphysics

OptiStruct能够在单个模拟中解决热物理和机械物理问题，包括一步瞬态热应力分析. 工程师可以了解零件在真实世界条件下的行为，无论它们需要线性或非线性稳态, linear transient analysis, or contact-based thermal analysis. OptiStruct还提供了运动学和动力学解决方案，负载提取和工作量估计与等效静态负载方法(ESLM)，允许优化系统级多体动力学模型，同时优化柔性和刚体. 流体-结构(振动-声学)耦合分析和热-力学耦合分析进一步扩展了详细的模拟能力. OptiStruct作为结构求解器与Altair CFD求解器相互作用，用于实际的FSI, 热流固耦合和直接耦合流固耦合分为单向耦合和双向耦合两种. 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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