Altair OptiStruct 2026 最新更新

新版概述

Altair OptiStruct(Simcenter OptiStruct)作为业界领先的结构分析与优化求解器,于近期发布了 2026 版本。该版本在多个核心领域进行了增强,包括非线性分析、显式动力学、噪声振动、优化方法以及通用建模功能,旨在帮助工程师更高效地完成从概念设计到详细验证的全流程仿真。

刚度、强度与稳定性增强

新版本扩展了 FASTCONT 功能,现已支持平面应力单元和平面应变单元,适用于采用 PPLANE 接触的隐式分析。梁截面定义方面,PBEAML 新增了 L 型和 TUBE 型集成式截面类型,可用于隐式(仅限非线性)和显式分析。此外,新增了 SPCF 批量数据输入,允许在后续子工况中对先前子工况中已施加强制位移的自由度施加附加载荷,增强了变形结构的加载控制能力。

在循环对称分析中,新的 CYCSET 卡支持基于 TIE 接触的循环对称边界约束,适用于子表面与主表面节点数不同的情况,支持线性静态、模态分析和隐式非线性分析。CFASTG 条目新增了 SURF+ALL 选项,可自动选择模型中所有曲面进行连接。温度相关的 CBUSH 方法也扩展到隐式非线性分析,支持引用 TABLEMD 表提供温度相关的力-位移数据。

显式动力学分析改进

显式分析功能得到显著增强。现在支持接触力矩输出,可在 .cntf 文件中记录,并允许通过网格 ID、中心、原点或坐标定义参考点。CELAS1/2 单元(与 PELAS 或 PELAST 配合使用)现已支持显式分析。新增了结果滤波选项,可对时间历程输出应用指数滤波或三种巴特沃斯滤波,去除高频噪声并减小输出文件大小。

显式分析中还可以请求 MPCFORCE 结果的 H3D 格式输出,并新增了 RSURF 批量数据输入用于定义刚性分析曲面(平面或球面),可固定在空间或赋予运动状态,简化了地面、冲击面等场景的建模。粘合剂材料建模方面,新增 MATARU 条目用于定义弹塑性、速率相关失效参数,适用于 CIFHEX/CIFPEN 单元。此外,HyperView 中默认提供初始和当前节点质量轮廓,塑性应变张量结果也支持显式分析输出。

噪声与振动分析更新

响应谱分析中,MFLUID 现已支持,并新增了刚体响应(可通过 RSPEC 中的 RIGRESP 字段设置为 GUPTA 或 LINDLEY)和缺失质量响应计算。频率响应分析支持位移、速度、加速度、应力、应变的统计输出(STATIS/OSTATIS)。响应谱分析还支持 Neuber 校正。

复特征值分析现支持 EIGKE 输出,模态分析支持零值运动 MOTNJG。CBUSH 单元新增应变能比例阻尼输出,通过 ESDAMP 延续行定义。频率相关的 NSGE 和 MATF1 可与 FASTMATF 快速处理结合使用。颤振分析增强了模式跟踪功能,可通过 PARAM 和 MDTRKFLT 选择特征值外推、归一化交叉复正交性、模态空间模态置信准则或斜率连续性方法。

优化能力扩展

拓扑优化和自由形状优化现在支持平面应力单元和平面应变单元,这对于电机等结构件的可靠性分析尤为有用。水平集优化支持高级重启功能,可使用更精细的网格。DRESP1 中新增了 PTYPE=SET 选项,可基于元素集合定义质量、体积、重心、惯性矩和静态顺应性等响应。

基于 ESL 方法的瞬态潮流优化首次引入,新增 TRFLOW 响应类型。接触间隙响应(CNTC)也加入到 DRESP1 中,可测量表面间法向距离并支持仅测量间隙而不影响分析的 GAUGE 类型。拓扑优化引入了自动网格细化功能,支持 CHEXA 和 CTETRA 单元,通过 DTPL 中的 REMESH 延续行激活,可自动迭代细化网格以提升结果精度和性能。

通用功能与建模效率提升

MOTNJG 现在可应用于一组 JOINTG(通过 SET 关键字),支持隐式和显式分析。新增状态空间矩阵(ABCD 矩阵)的线性化系统输出,用于控制系统分析。RELOC 批量数据输入新增基于坐标的输入类型(MOVEC、ROTATEC、MIRRORC、MATCHC)。SET 批量数据输入新增 EXTER 子类型,可仅选择模型外部元素/网格进行结果输出。

非线性重启运行现在可包含 GRAV、RFORCE 和 PLOAD4 条目。非结构质量和阻尼定义已扩展到部件和实例建模中。ASSIGN,HFILE 和 ASSIGN,H3DRES 支持从 PolyFoam .h3d 文件映射温度和密度数据。曲线定义表项(如 TABLEM1、TABLED1)新增 SCALE 和 OFFSET 延续线。零件和实例中的属性/材料 ID 搜索可通过 SYSSETTING(PIRENUM=LOCAL/GLOBAL) 控制。

默认情况下,输入文件列表会以 ASCII 和 HDF5 格式输出,包含文件名、大小、校验和和时间戳。多个外部 H3D 文件可为多个组件分配多个温度。塑料应变角测试结果现可即时获取(H3D 格式),支持 VON、TENSOR 和 DIRECT 输出。中面应变和曲率输出选项(STRAIN(STRCUR))已新增,适用于线性静态和随机响应分析。CONVG 自由对流在瞬态传热分析中改进了环境温度和传热系数的数据优先级。

修复的问题

本次版本还修复了多个已知问题,包括随机响应分析的 PSD/RMS 应力滤波、非线性瞬态子工况中的内力恢复、多 MATMDS 材料定义的结果正确性、预加载非线性大位移模态分析的稳定性、循环对称分析中 SPCADD 定义的 SPC 处理、显式分析中 TIE/FREEZE 接触界面的 CONTS 输出、AMSES 下 ESDAMP 结果的正确性、RBE3 在非线性大位移分析中的 SPCF 输出等。

总体而言,Altair OptiStruct 2026 版本在分析精度、求解效率以及多物理场耦合能力上均有显著提升,进一步巩固了其作为结构仿真与优化核心平台的地位。

评论