利用 DOE 技术可以更好地理解设计变量以及总体响应之间的关系。HyperStudy 中具有以下几类 DOE 方法:
1、Box-Behnken
2、中心复合法
3、D-Optimal
4、导入外部 DOE 矩阵
5、部分因子法
6、全因子法
7、Hammersley
8、Modified Extensible Lattice Sequences (MELS)
9、拉丁超立方法
10、 Plackett-Burman
11、田口法
12、用户自定义
拟合方法主要用来建立近似分析模型,来替代真实而昂贵的数值模拟。近似模型也可以用来过滤噪声,使得函数更光滑,增加优化算法的有效性。近似模型可用于优化以及随机分析。HyperStudy 的近似模型模块有多种近似方法可供选择,包括:
1、自动选择最佳拟合方法
2、最小二乘法
3、移动最小二乘法
4、径向基函数法
5、超级克里金法
6、随机森林法
HyperStudy 可进行多学科优化以及可靠性、鲁棒性最优化设计。在多学科优化中,设计师可改善系统的整体性能。如果产品质量对设计以及使用环境中的不确定因素很敏感,则可进行可靠性、鲁棒性最优化设计,降低设计使用中不确定因素的敏感性。HyperStudy 包含非常丰富的优化算法:
1、Altair 特有的高效优化算法:自适应响应面法、全局响应面法 (ARSM 和 GRSM)
2、序列二次规划 (SQP)
3、可行方向法 (MFD)
4、遗传算法 (GA)
5、多目标遗传算法 (MOGA)
6、序列优化与可靠性分析 (SORA)
7、基于自适应响应面的 SORA 方法 (SORA_ARSM)
8、系统可靠性优化 (SRO)
9、用户自定义优化算法(通过内置的 API )
随机分析中可进行可靠性和稳健性分析,并提供改进信息,也可开展基于可靠性和鲁棒性的优化设计。随机分析既可基于实际仿真模型也可基于代理模型。HyperStudy 抽样算法包括:
1、简单随机抽样
2、拉丁超立方抽样
3、Hammersley
4、概率分布函数:正态分布、均匀分布、三角分布、韦伯尔分布以及指数分布
5、Modified Extensible Lattice Sequences (MELS)
HyperStudy 提供了高级后处理以及数据挖据功能,使用户更深入的理解设计,大大简化了研究、归类、分析结果的工作。分析结果可用以下方式展现:
1、相关系数矩阵
2、散点图
3、主效应以及相互作用图
4、柱状图
5、平行坐标图
6、帕雷托图
7、方向图
8、箱线图
HyperStudy 支持诸多模型,包括:Altair HyperMesh™ , Altair MotionView™ , Spreadsheet , Workbench ,Altair SimLab™ , Altair Feko™ 和 Altair Flux™。其中 Altair HyperMesh , Altair Motion-View 和 Altair SimLab™ 可与 HyperStudy 直接集成,使其可直接参数化有限元模型、多体动力学模型以及流体模型。这使参数研究流程非常简单高效。HyperStudy 对于 Feko , Flux , Workbench ,Excel 模型亦可直接参数化并导入响应。对其他 CAE 求解器,HyperStudy 提供了标准化的参数化方法,可对计算输入文件进行参数化。
支持集成 Altair Knowledge Studio ,可以将 Knowledge Studio 强大的机器学习和预测分析能力用于优化问题。支持集成 Altair Inspire Studio,Inspire Studio 是一个用于 3D 概念设计的混合建模和渲染环境。集成 Altair Inspire Studio 后允许用户直接在 HyperStudy 中驱动更改 CAD 几何文件。
在 HyperMesh 中可使用强大的网格变形技术对复杂结构进行形状预变形,然后使用预变形作为参数。变形后的形状可以存储成 HyperStudy 形状参数。
HyperStudy 无需额外数据转换工具,可直接读取主流求解器的各种数据,快速实现参数研究流程。相关求解器包括:
1、ABAQUS
2、Adams
3、ANSYS
4、DADS
5、Excel
6、Fluent
7、LS-DYNA
8、MADYMO
9、MARC
10、Matlab/Simulink
11、Altair MotionSolve™
12、NASTRAN
13、Altair OptiStruct™
14、PAMCRASH
15、Altair Radioss™
16、StarCD