工程优化与目标优化软件榜单

Simcenter HEEDS是一款强大的设计空间探索和优化软件，与CAD和CAE工具相结合，推动产品创新。HEEDS通过自动化分析工作流程、最大限度地利用可用的计算硬件和软件资源、高效地探索创新解决方案的设计空间，同时评估新概念以确保满足性能要求，从而加快产品开发过程。

Simcenter HEEDS支持自动化工作流程，以简化产品开发流程。凭借广泛的商业CAD和CAE工具开发接口列表，Simcenter HEEDS无需定制脚本即可快速轻松地集成多种技术。数据在不同的建模和仿真产品之间自动共享，以评估性能权衡和设计鲁棒性。Simcenter HEEDS利用了现有的硬件投资，从而可以有效利用所有可用的硬件资源。在现场或国外使用基于Windows和Linux的工作站或集群，以及云计算资源来加速创新产品的开发。例如，可以在具有Windows操作系统的膝上型电脑上自动进行几何修改，可以在Linux工作站上执行结构变形模拟，并且可以在Linux集群或云的多个核心上执行计算流体动力学(CFD)模拟。

所有设计师和工程师都可以使用HEEDS来开启创新，这与大多数传统的优化工具相反，传统的优化工具需要高度专业化的技术专长和模型简化，以便进行高效的搜索。HEEDS包括专有的设计空间探索功能，可以有效地找到满足或超过性能要求的设计概念。随着对设计空间的了解越来越多，Simcenter HEEDS会自动调整其搜索策略，以便在规定的时间内找到最佳解决方案。它易于使用，旨在满足最后期限，并能够提供重要的价值。

Simcenter HEEDS能够轻松比较各种设计的性能，这些设计表现出理想的特性和稳健性。该软件通过各种图表、表格、图形和图像，帮助用户可视化设计性能在相互竞争的目标和约束之间的权衡，以获得洞察力并发现创新的解决方案。这有助于开发生产就绪的设计，实现真正的数字孪生。

Altair Inspire 使设计工程师、产品设计师和建筑师快速而方便地探索和生成高效的结构基础。Inspire 可采用先进的优化求解器 Altair OptiStruct，与运用无网格技术的快速验证分析求解器 Altair SimSolid ，根据给定的设计空间、材料属性以及受力需求生成理想的形状。

该软件简单易学，并与现有的 CAD 工具协同工作，帮助用户在结构设计的第一时间就降低开发成本、时间、 材料消耗和产品重量。 Altair Inspire能够快速创建、修改和简化实体模型，使用 PolyNURBS 创建形状自由的平滑几何体，以及研究多种装配件配置；并结合可制造性的优化，能够尽早按照理想的方向进行设计：拓扑优化基于物理特性并遵守制造工艺约束条件。同时可以按设计速度执行仿真，体验交互式工程设计环境，无需投资购买新的计算机硬件即可进行快速的设计探索和产品创建。

Altair Inspire的可以帮助用户在短短几个小时内掌握几何图形创建和修改操作，并且它还具有可靠的 Altair 求解器功能：能够以 Altair SimSolid 的速度和精度执行结构分析（已经过 NAFEMS 独立验证），可以分析大型装配件和复杂部件；动态运动仿真，包括载荷提取，采用 Altair MotionSolve 可靠的多体系统分析；高效的结构行业标准，通过 Altair OptiStruct 进行拓扑优化，适用于实用、可行和可制造几何图形的创成式设计。

Altair HyperStudy 是一款多学科的设计探索、研究以及优化软件。通过使用实验设计、拟合模型、优化算法，HyperStudy 可以创建可变设计、管理计算以及收集数据。它可以帮助用户理解数据趋势、权衡设计、优化设计性能以及鲁棒性。

HyperStudy 通过结合新型数学方法、预测性建模和数据挖掘功能的自动化流程，可智能、高效地探索任何系统模型的设计空间。在考虑多物理场约束的同时，引导用户了解数据趋势，进行权衡研究并优化设计性能和可靠性。直观的用户界面以及HyperStudy 无缝嵌入在 Altair Simulation 平台中，用户界面非常直观，使非专业人士也可使用设计探索技术。Altair HyperStudy的产品亮点在于：拥有最先进的设计探索，拟合模型以及优化方法；数据挖掘工具易于使用与理解；拥有主流求解器的直接接口；完全集成于 Altair Simulation 套件，通过 HyperMesh 无缝链接形状优化。

各个行业的工程师和设计师均证实，HyperStudy 能够给他们带来灵感，帮助他们交付更轻便、更安全及更具成本效益的产品，同时还能缩短开发时间，提高产品性能；引导多学科工程团队从仿真和测试数据中获得洞察力，更快地成功完成设计，提高生产率和投资回报率；智能高效的设计空间探索可帮助工程师减少试错迭代，并在整个设计过程中节省时间，从而提升竞争。HyperStudy 可以无缝连接到 Altair 仿真解决方案，并能轻松与第三方工具连接。可以将各种模型和求解器链接到工作流中，以执行多物理场设计研究。

CATIA SFE Concept 是早期阶段仿真驱动型概念设计的领先解决方案。它允许快速高效地创建和修改隐式参数化曲面模型。属性式单层几何图形的独特模式可确保高性能 - 即使在处理大型结构（例如整个汽车车身结构或更大的结构）时也是如此。

CATIA SFE Concept可以重新连接现有模型零部件以充分利用现有模型，并在短时间内构建大量变体以进行功能比较。随时可用于仿真的有限元网格包括与外部零部件的连接和关联，点击一个按钮即可随时导出。分析模型支持大量行业标准 FE 解算器，还支持对振动、刚度、碰撞安全和声学进行并发功能评估。设计变量允许修改几何图形和拓扑，以支持在开发过程的早期阶段集成功能分析和改进的全自动流程。

CATIA SFE CONCEPT 可以满足对加快设计流程的要求。可以非常快速地进行大量变体研究，从而加强对产品行为的了解，并通过多专业仿真分析来观察和确保性能。所有这些因素相结合，形成了一种灵活的前期 CAE 开发流程，使其在全球汽车行业受到广泛欢迎。同时，可处理航空航天级结构尺寸的模型，是 CATIA SFE CONCEPT 的主要优势之一。

受益于高性能和灵活的隐含参数式几何图形，可以在整个结构上应用多个变体和优化，以便对轻量化解决方案进行研究，并在更短的设计周期中通过仿真进行验证，同时在新设计中包含带有连接的有限元网格。CATIA SFE CONCEPT 对任何基于曲面的结构都极具价值，可用于调查多项设计算例或优化通过仿真验证的结构。

ANSYS optiSLang是一款Workbench插件，通过将ANSYS Workbench强大的参数化建模功能与optiSLang的鲁棒性设计优化（RDO）方法完美结合。optiSLang工具箱包含用于敏感度分析、优化及鲁棒性评估的模块，用户能方便地将其拖放到Workbench项目中，以形成交互式流程链。

Ansys optiSLang 是一种流程集成和设计优化解决方案，可自动执行稳健设计优化流程的关键方面。optiSLang 将多个 CAx 工具和不同的物理场连接到一个整体的、多学科的优化方法中。此外，它还使模拟流程标准化和共享，让新员工和模拟新手更直接地访问模拟。借助这个强大的工具集，您的整个工程师和设计师团队可以更好、更全面地了解他们的设计，并更快地做出正确的决定。

Ansys optiSLang 作为基于 CAE 的稳健性优化工具 (RDO) 所带来挑战的不断发展的领先解決方案。其最先进的算法可以有效地自动搜索最稳健的设计配置，消除了用于定义 RDO 的缓慢的手动过程。利用 optiSLang 作为流程整合和设计最佳化解決方案，可更快做出正确的决策。

ODYSSEE为工程、制造和质量提供实时解决方案，包含了两个重要模块：ODYSSEE CAE和ODYSSEE A-EYE。ODYSSEE CAE是一个独特而强大的以CAE为中心的创新平台，允许工程师在其工作流程中使用机器学习、人工智能、降阶建模（ROM）和设计优化。

通过对CAE模拟数据和物理测试数据进行实时预测建模和优化，创建经济高效的数字孪生，让用户从现代数据科学技术中获益。ODYSSEE CAE可以通过实时地回答解决工程问题来增强用户的认识，从而替代数百小时的模拟和分析。通过几次CAE模拟分析的结果，ODYSSEE CAE可以实时预测、优化并可靠地生成准确的结果。ODYSSEE CAE生成完整的历史输出，包括完整的CAE分析和结果的详细后处理。

ODYSSEE A-EYE是一个独特而强大的基于图像的机器学习解决方案。通过使用机器学习和人工智能（AI）解决方案的实时参数模拟和优化，来加速产品设计和开发。ODYSSEE A-EYE允许用户根据图像数据、传感器数据、标量、标签、曲线和CAD数据作为输入创建自己的AI应用程序，进而使用系统中已知的数据来预测响应。

上述方法可以使设计师和生产技术人员能够在无需高昂的计算成本或时间成本的条件下，更广泛和交互地探索设计空间，并改进下一代产品。

德国INTES公司的高级有限元分析软件PERMAS是全球最先进的有限元软件系统之一。 它以最高的性能、质量和可靠性提供完整的工业解决方案。 静态、动力学、传热、流固耦合声学和优化解决方案。其具有对各种大型复杂结构的高效率的接触非线性分析、复杂结构振动与模态分析、流固耦合动力学与噪音分析、优异的计算性能和优化分析等功能。PERMAS软件软件高效的接触非线性分析、复杂结构振动与模态分析、流固耦合振动噪声分析及高效的综合优化分析等功能，是它相对于其它大型通用CAE软件的显著优势。其高效方便的设置方法和对超大模型极快的计算速度，使得大规模有限元计算所需时间和资源大为减少。其同时具有的强大优化分析功能，使得系统级的产品优化成为可能。这些重要特点，使得PERMAS能高效处理其它软件几乎不能完成的超大模型，并快速得到可靠的分析结果，从而极大地缩减产品的设计研发周期、降低产品研发成本，并进一步提高产品的质量和可靠性，进一步增强产品的市场竞争力。

ANSYS DesignXplorer 是一款集成了 ANSYS Workbench 的应用程序。ANSYS DesignXplorer包括相关性分析、实验设计、响应面创建和分析、优化和六西格玛分析。ANSYS Workbench 提供了基于试验设计技术的优化技术，即DOE 技术。

ANSYS DesignXplorer 可针对零件或组合件做最佳化设计，它根据DOE 方法，定出需要求解的设计重点，使用最有效率的方式得到最佳化结果。ANSYS DesignXplorer 结合了传统与非传统的最佳化方法，使用者可以同时考虑多个设计方案，修改现有产品，或是针对新条件快速得到最佳化方案。ANSYS DesignXplorer 分析结果的图形与数据呈现方式让使用者一目了然，马上得知影响产品性能的重要因子。

在DOE 技术中, 据输入参数的数目，利用蒙特卡罗抽样技术，采集设计参数样点，计算每个样点的响应结果，利用二次插值函数构造设计空间的响应面或设计曲线。

ANSYS DesignXplorer 可驱动 Workbench 调查参数变化，然后存储并分析结果。相关性分析可揭示相关性最高的输入参数，以便进一步研究。

OptiNet是Siemens Digital Industries Software（西门子数字工业软件）开发的一款可使用连续和离散变量对模型的电、磁和热特性进行优化的高端设计工具。它将ElecNet、Magnet和ThermNet结合在一起，通过先进高效的算法，能够在给定的约束条件下找到不同设计变量的最优值。

OptiNet能够处理连续值变量和离散值变量，这使得它在处理复杂的工程问题时更加灵活。在工程设计中，很多参数既有连续变化的（如尺寸、温度等），也有离散变化的（如材料类型、结构形式等），OptiNet的这种能力使得它能够全面考虑各种设计变量，从而得到更优化的设计方案。

OptiNet内置了目标函数和约束条件的设置功能，用户可以根据实际需求自定义这些函数和条件。在目标优化中，明确的目标函数和约束条件是至关重要的，它们直接决定了优化过程的方向和结果。通过OptiNet，用户可以轻松地设置这些函数和条件，从而实现精确的目标优化。

OptiNet的用户界面将最优解空间显示为“非支配解集合”（non-dominate front），这类点以浅绿色表示，而初始设计则由红点表示。这种可视化方式使得用户可以直观地看到优化过程的结果，并根据需要进行进一步的分析和选择。

OptiNet作为一款功能强大的高端设计工具，在工程优化与目标优化中发挥着重要作用。其多目标优化能力、变量处理能力、高效优化算法以及优化结果的可视化等特点使得它成为工程师们进行工程优化和目标优化的得力助手。随着技术的不断进步和应用的不断深入，OptiNet将在更多领域展现其独特的价值和优势。

SIMULIA Isight在工程优化与目标优化中的应用极为广泛，其作为一款仿真分析流程自动化和多学科多目标优化工具，为工程设计人员提供了强大的支持。SIMULIA Isight提供了一个可视化的灵活的仿真流程搭建平台，用户可以以拖拽的方式快速建立复杂的仿真分析流程。这极大地简化了传统仿真分析过程中繁琐的手动操作，提高了工作效率。

Isight支持多学科多目标优化，能够帮助用户深入了解产品的设计空间，明晰设计变量与设计目标之间的关系。通过优化算法包（如试验设计、优化设计、近似模型等），用户可以实现对设计变量的自动调整和优化，以达到多个设计目标的最佳平衡。Isight提供了与多种主流CAE分析工具的专用接口，如Abaqus、ANSYS、SolidWorks等。这使得用户可以在Isight平台上集成多种仿真软件，实现数据的无缝传递和共享，进一步提高了工程优化的效率和准确性。

在目标优化中，用户可以通过Isight设定设计变量（如结构尺寸、材料参数等）以及设计目标（如性能提升、成本降低等）。Isight将基于这些设定自动进行多次分析循环，以寻找最优的设计方案。Isight内置了多种优化算法，如遗传算法、梯度下降法等。用户可以根据实际需求选择合适的优化算法进行目标优化。这些算法能够自动调整设计变量以逼近最优解，从而实现设计目标的最大化或最小化。

SIMULIA Isight通过其独特的仿真分析流程自动化和多学科多目标优化功能，在工程优化与目标优化中发挥着重要作用。它不仅提高了工程设计的效率和准确性，还为工程设计人员提供了强大的技术支持和决策依据。

CAESES全参数化建模及优化软件在工程优化与目标优化中具有广泛的应用，其强大的功能特性为工程师们提供了高效的解决方案。

CAESES支持三维参数化建模及变形控制，工程师可以通过调整设计参数来实时查看和修改模型，大大提高了设计的灵活性和效率。CAESES拥有丰富的曲线及曲面库，能够通过函数曲线控制参数分布，进而生成参数化的曲面模型。这使得工程师能够更准确地控制模型的形状和特性。基于其便捷的函数控制方法及模块化的建模程序，CAESES能够通过更少的参数构建更复杂的曲面模型，有效减少设计变量数，降低优化变种数，从而提高优化效率。

CAESES拥有多种不同的试验设计及单目标、多目标优化算法，能够根据仿真计算评估的结果，反馈控制几何参数变化，从而生成不同的新的设计变种，对模型进行自动化优化。通过CAESES的软件耦合器，可以方便地将网格生成器、CAE求解器以及其它分析工具快速、直接地耦合在一起，灵活定义仿真分析流程，并提取仿真结果以判断模型性能优劣。这种集成化的优化过程有助于减少中间环节，保证数据在模型—求解器—优化闭合回路中的通畅流动。CAESES的后处理模块可以加载仿真结果文件，快速浏览不同设计变种的计算结果，并自动生成一系列的数据列表。此外，还可以就各变量对目标函数的影响进行敏感度分析，自动生成包括蛛网图、Pareto frontier图在内的文件报告，为工程师提供直观的优化结果分析。

CAESES全参数化建模及优化软件以其强大的参数化建模功能、灵活的优化算法以及广泛的工程应用案例，在工程优化与目标优化中发挥着重要作用。它不仅能够提高设计效率和质量，还能为工程师们提供直观、全面的优化结果分析，是现代工程设计中不可或缺的工具之一。

Optimus（有时也称为OPTIMUS）在工程优化与目标优化中的应用广泛而深入，其作为一款多学科仿真集成平台，集成了现代设计方法，实现了设计-修改-再分析的自动化流程，为工程师们提供了强大的优化工具。Optimus通过集成多学科仿真分析流程，实现了设计的自动化优化。它能够应用试验设计、敏感度分析、响应面建模、参数优化、参数识别、可靠性设计、鲁棒性设计等现代设计方法，对复杂系统进行综合优化和自动化分析。涉及的学科包括几何造型、结构分析、计算流体力学、控制、动力学、冲击碰撞、震动噪声和疲劳等领域。

Optimus提供多种多目标优化算法，如多目标遗传算法（NSEA+）、法向边界求交多目标算法、多目标权重优化算法等。这些算法能够处理多个相互冲突的设计目标，通过非受控排序、杂交、突变和选择等操作，找到多目标问题的帕雷托解集。Optimus允许用户实时查看优化过程，并根据工程经验对优化过程进行控制。用户可以自定义优化目标和约束条件，设置优化算法和参数，以及监控优化过程的收敛性和结果质量。

Optimus作为一款多学科仿真集成优化平台，在工程优化与目标优化中发挥着重要作用。其强大的优化算法和灵活的优化策略为工程师们提供了高效的优化工具，帮助他们在有限的研发时间内获得最优的设计方案。同时，Optimus的广泛应用案例也证明了其在不同工程领域中的实用性和有效性。

T-FLEX Analysis是一款专门用于有限元分析（FEA）的软件，它在工程优化与目标优化中扮演着重要角色。首先，T-FLEX Analysis用于预测和分析产品在不同操作条件下的应力、应变和位移，这对于确定设计的可靠性、耐用性和性能至关重要。这款软件不仅支持单一物理场分析，还支持多物理场分析，如热-结构耦合分析、电-结构耦合分析等。这种能力对于设计必须在多种环境下运行的产品尤为重要。

T-FLEX Analysis可以用于结构优化，通过调整设计参数，以最小化重量或成本，同时确保产品满足所有必要的性能指标和安全性要求。在实际工程应用中，往往需要同时考虑多个目标，如成本、重量、刚度、疲劳寿命等。T-FLEX Analysis能够通过集成的优化工具，帮助工程师找到满足所有目标的设计方案。它能够进行灵敏度分析，帮助理解设计参数如何影响产品性能。这对于优化设计参数，以达到最佳性能是至关重要的。

T-FLEX Analysis在工程优化与目标优化中的应用涵盖了设计的各个阶段，从初步设计到最终验证，帮助工程师进行高效、精确的优化决策，确保产品的性能、效率和成本都达到最佳状态。

GENESIS结构设计优化软件在工程优化与目标优化中的应用非常广泛，它作为一款将有限元求解器和高级优化算法集成于一体的专业软件，为工程师们提供了强大的优化工具。GENESIS涵盖了工程所需的各类结构优化类型，包括拓扑优化、形状优化、尺寸优化、形貌优化、自由尺寸优化和自由形状优化等，并支持混合优化。其优化算法采用了智能匹配的优化算法包DOT和BIGDOT，能够高效地进行优化迭代，减少计算量，提高优化效率。此外，GENESIS还提供了SMS特征值求解器，其求解速度是传统Lanczos方法的2-10倍，能够求解超过2000万自由度的问题。

拓扑优化是GENESIS的核心功能之一，它根据给定的工况、约束条件和响应目标，在给定的区域内对材料分布进行优化。GENESIS通过变密度法构建优化模型，以结构每个单元为优化变量，通过优化迭代删除多余的材料，获得更优的结构拓扑形状。这种优化方法可以在满足轻量化要求的同时，提高结构的刚度和强度。除了拓扑优化外，GENESIS还支持形状优化和尺寸优化。形状优化通过调整结构的几何形状来优化性能，而尺寸优化则通过改变结构的尺寸参数来达到优化目标。这两种优化方法可以与拓扑优化结合使用，形成混合优化策略，以更全面地提升结构的性能。

GENESIS提供了针对ANSYS、Abaqus、Creo、Solidworks等主流CAD/CAE软件的插件模块，可直接集成在以上软件中使用。这种集成方式简化了操作流程，提高了工作效率，使得工程师们无需在多个软件之间切换即可完成优化设计工作。GENESIS还支持调用ANSYS、LS-DYNA等外部软件作为求解器，扩展求解性能。这意味着工程师们可以根据需要选择合适的求解器进行求解分析，以满足不同规模和复杂度的优化问题。

GENESIS结构设计优化软件在工程优化与目标优化中发挥着重要作用。其强大的优化功能和灵活的集成与扩展性为工程师们提供了高效、便捷的优化工具，帮助他们设计出更加优秀的产品。