Altair OptiStruct，作为一款业界久负盛名的先进结构分析求解器，卓越地应对了静态与动态载荷环境下复杂的线性和非线性挑战。作为结构设计与优化领域的市场标杆，它深度融合了有限元分析与多体动力学技术，并装备了尖端的分析与优化算法，赋能设计师与工程师以前所未有的速度探索、创造出既具创新性又兼顾轻量化与结构效能的设计方案。
Optistruct
在全球范围内，数以万计的企业信赖并采用Altair OptiStruct，对其产品的结构刚度、强度、耐久性乃至NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能进行深度剖析与优化，从而确保产品性能卓越，满足甚至超越市场期待。这一广泛应用的背后，是Altair OptiStruct在提升产品竞争力、加速产品上市进程方面所展现出的不可估量的价值。
OptiStruct的亮点
快速高精度的求解技术
-先进的结构动力学和NVH分析功能：Altair OptiStruct支持最先进的振动特性及NVH结果输出，为振动及噪声等分析提供了高效的方法。
-完善的非线性和疲劳耐久分析功能：Altair OptiStruct支持材料、接触、几何非线性分析，支持应力疲劳、应变疲劳、多轴疲劳和振动疲劳等疲劳耐久分析。
备受赞誉的优化技术
-装机量最大的优化软件：在过去的25年里，Altair OptiStruct在各个行业都得到了广泛而深入的应用，是全球使用最广泛的结构优化软件。
-创新的优化技术：Altair OptiStruct始终引领着全球结构优化技术的发展方向，很多优化技术（如基于应力、疲劳的优化、驱动3D打印技术的点阵结构优化、对复合材料等新兴材料进行的优化）填补了市场空白。
OptiStruct的功能
非线性分析功能
Altair OptiStruct具备强大的非线性分析功能，包括了所有的三类非线性分析，即材料非线性、几何非线性、接触非线性。
-材料非线性:支持弹塑性材料、超弹性材料、垫圈材料，其中超弹性材料支持实验曲线的直接输入。
-几何非线性分析:支持跟随力/压力。
-接触非线性分析:支持小滑移、大滑移、连续滑移和自接触。
-支持过盈配合分析，并可采用连续工况法分析过盈配合后的模态等
-支持1D、3D建模的螺栓预紧，通过连续步方法分析螺栓预紧后的工况。
-支持快速接触算法，该算法可成倍提升计算效率。
-在多工况分析中支持单元及接触的激活和去除，模拟多步装配过程
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复合材料分析及优化
Altair Optistruct与微观复合材料设计的结合：
Altair OptiStruct可结合Multiscale Designer及模流分析软件考虑制造工艺的影响。
通过模流分析得到纤维流向文件，将模流分析的纤维流向映射到结构网格，在Multiscale Desiqner中通过微观建模建立材料模型，Altair OptiStruct通过用户子程序的方式调用Multiscale Designer建立的材料模型及映射到结构网格的纤维流向文件，达到考虑生产工艺影响的目的，提高仿真的精确性。
Altair OptiStruct宏观复合材料建模、分析和优化：
-基于区域或基于铺层的复合材料建模
-支持基于壳单元的2D分析
-支持基于实体单元的3D分析
-支持多种失效准则，如Tsai-Wu、Puch、Hashin、Hill、Hoffman等失效模型
-支持层内失效模型及层间失效模型
-可输出铺层中间位置、上表面、下表面等位置的应力、应变，并根据不同的失效准则计算这些位置的失效指数
Altair OptiStruct中的复合材料优化分三步：
-第一步通过自由尺寸优化得到不同铺层方向的铺层形状
-第二步通过尺寸优化得到不同铺层方向的铺层厚度
-第三步通过层叠次序优化得到铺层的最优化铺层次序
Altair OptiStruct复合材料优化的制造约束：
-层合板最大最小厚度约束
-铺层最大最小厚度约束
-某个方向铺层占总铺层厚度的比例
-铺层可制造厚度
-铺层平衡约束掉层约束
-同角度铺层最大连续数
-成对铺层
-同方向最大连续铺层次数
-自动铺带机相关约束等
NVH分析
Altair Optistruct求解器在NVH分析方面具有广泛的适用性，被GM、泛亚、沃尔沃以及国内多个OEM厂商作为标准NVH求解器使用。
Altair Optistruct 针对 NVH(噪声、振动和舒适度)分析和优化提供了先进而独特的功能，包括自动-TPA 分析、大规模 Eigen 求解器(AMSES)、若干模型简化技术、设计灵敏度和ERP响应功能，极大方便了NVH性能的结构分析和优化过程。
Altair Optistruct NVH分析的功能亮点
-快速算法AMSES和FASTFR
快速模态求解器AMSES在Windows上和Linux上几乎相同的计算效率，对于NVH分析工况而言可以比Lanczos方法快10倍以上。FASTFR是基于多工况、密集模态的快速频响分析求解器，在多核下可实现近乎线性的加速比。类似于AMSES，FASTFR也可以运行于Windows和Linux系统。
-更高精度的壳单元
Altair Optistruct使用具有6自由度壳单元，使得一阶壳单元精度接近二阶壳单元水平，同时避免了人工参数如K6ROT等对NVH分析结果的影响。一些基本算例已经表明，使用现代壳单元理论的6自由度壳单元将比传统壳单元的结果更为精确。
更广泛的适用性和更好的易用性
-采用PLOTEL3/PLOTEL4单元以增强模型可视化。
-频响分析时GPFORCE的输出，增强TPA分析的易用性。
-AutoTPA分析方法将传统的TPA分析的整车和车身两次分析作业，合并为整车模型下的一次作业提交。Altair OptiStruct在后台自动完成车身入力和传函的计算。因此AutoTPA的设置更方便、计算结果更精确。
-流体节点贡献量分析功能。流体节点贡献量的计算时间和磁盘需求量都远小于结构节点贡献量。
疲劳分析功能
机械破坏的一大最主要形式是疲劳破坏，Altair OptiStruct提供了丰富的疲劳分析功能，包括：
-单轴高周疲劳分析（Goodman、Gerber等平均应力修正）
-单轴低周疲劳分析（Morrow、SWT等平均应力修正、Neuber塑性应力修正）
-临界面法多轴疲劳
-多轴高周疲劳分析（Goodman、Findley评价法）
-多轴低周疲劳分析 （SWT、FS、BM评价法）
-无限寿命疲劳分析（DangVan方法）
-焊点疲劳（Rupp方法）
-焊缝疲劳（Volvo方法及FKM修正）
-随机振动疲劳（如Dirlik法、Lalanne法、窄带法、三段法等）
-扫频疲劳（定频或者扫频）
-基于疲劳损伤的结构优化
-最大主应力/应变、带符号的Mises应力/应变、Tresca应力/应变等
Optistruct的适用行业
汽车行业：包括轻量化设计、零件级分析优化和NVH分析等等。
航天航空行业：Altair OptiStruct自从1993年发布以来，在航空航天领域取得了大量革命性的成功应用，赢得了多个创新大奖。
船舶行业 ：Altair OptiStruct可提供船舶设计规范所需要的大部分分析内容，包括：总体结构（应力）分析、屈曲分析、噪 声和振动分析、热分析以及疲劳寿命分析。
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电子行业 ：电子行业作为CAE应用的一个重要领域，从部件级到系统级仿真贯穿始终，电子设备具有多学科交叉的特点，涉及到电磁设计仿真和振动、冲击、疲劳等结构设计仿真，以及热设计仿真等。
家电行业案例：家电行业产品在研发过程中常涉及到强度、刚度、传热、疲劳寿命和结构优化等多方面的工程问题，随着CAE从汽车、航空航天向各个行业辐射，家电行业的CAE仿真水平也越来越高，从而大大缩短了产品的研发时间，也大幅提高了家电企业的产品竞争力。
工程机械行业案例：Altair OptiStruct能够解决工程机械的强度、刚度、屈曲稳定性、传热、疲劳寿命和结构优化等多方面的工程问题。随着市场竞争的压力和环保意识的提升，很多工程机械需要进行减振降噪处理，因此噪声分析也逐渐成为工程机械仿真的一大亮点之一
轨道交通行业案例：随着高铁和城铁的高速发展，轨道交通行业的CAE仿真涉及到越来越多的领域，CAE已经成为轨道交通创新的关键技术之一。Altair OptiStruct为部件、子系统、车体等提供了最佳的结构设计和仿真校验工具，可以提供强度、刚度、传热、疲劳寿命、NVH和结构优化等多方面的分析功能。
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