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1、AltairHyperWorks功能簡介一.綜合評價其為企業(yè)級CAE平臺，集成設(shè)計與分析多種工具，擁有開放性體系和可編程工作平臺，可提供頂尖的CAE建模、可視化分析、優(yōu)化分析、以及健壯性分析、多體仿真、制造仿真、以及過程自動化。二.軟件模塊建模及后處理HyperMeshMotionViewHyperViewHyperGraphHyperGraph3DHyperCrash優(yōu)化分析OptiStructHyperStudyHyperStudyDSSOptiStruct/AnalysisMotionSolve虛擬制造HyperFormHyperXtrudeForgingFrictionStirWel
2、dingMolding流程自動化及數(shù)據(jù)管理ProcessManagerDataManager4stacked(ADM)Client其它ProcessStudioBatchMesher表1HyperWorks軟件模塊分類1、OptiStruct結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工具，提供拓?fù)?、形貌、形狀、尺寸等?yōu)化解決方案2、前后處理（1）?HyperMesh高性能、開放式有限單元前后處理器，主要用于模型處理。相對其它軟件，具有更為強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分能力。提供幾乎所有主流商業(yè)CAD系統(tǒng)和CAE求解器接口。CAD接口如ProE，CATIA，IGES，UG等。CAE接口如ansys，optistruct，abaqus，na
3、stran，dyna，ideas等（2）MotionView?通用多體動力學(xué)仿真及工程數(shù)據(jù)前后處理器，擁有豐富的車身模型庫并支持二次開發(fā)。（3）HyperGraph?仿真和實驗結(jié)果的后處理繪圖工具，擁有豐富的求解器和實驗數(shù)據(jù)接口、數(shù)學(xué)函數(shù)庫并支持后處理模塊定制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理自動化。（4）HyperView完整的結(jié)果后處理工具，可處理有限元分析、多提系統(tǒng)仿真、視頻和工程數(shù)據(jù)。（5）HyperStudy為健壯性設(shè)計開發(fā)的參數(shù)化研究和多約束優(yōu)化工具應(yīng)用：實驗設(shè)計（DOE）、隨機(jī)仿真和優(yōu)化技術(shù)3、求解器（1）OptiStruct/Analysis有限元分析求解器，具有快速而精確的特點應(yīng)用：用于線性靜
4、態(tài)和頻率響應(yīng)分析的求解（2）MotionSolve多體動力學(xué)分析求解器應(yīng)用：剛體和柔體耦合分析求解（3）Radioss應(yīng)用：安全技術(shù)、生物仿真技術(shù)和車輛安全評價技術(shù)（4）HyperCrash應(yīng)用：主要用于碰撞仿真4、制造工藝仿真（1）HyperForm鈑金沖壓成成形仿真工具，兼模具設(shè)計、管料彎曲成形和液壓成形仿真模塊（2）HyperXtrude合金材料擠壓成形仿真工具（3）Forging鍛壓方針（4）Molding注塑成型仿真（5）FrictionStirWelding模擬摩擦激光焊接三．軟件應(yīng)用1、拓?fù)鋬?yōu)化：在給定的設(shè)計空間內(nèi)尋求最佳的材料分布，載荷到約束的傳力路徑上材料得到保留。1.1、
5、OptiStruct使用均勻化法和密度法定義材料流動規(guī)律。（1）均勻化法：基本思想起源于材料學(xué)領(lǐng)域，指用一種等效的材料模型來代替復(fù)合材料模型。均勻化法對二維結(jié)構(gòu)每個單元有三個設(shè)計變量，三維有六個設(shè)計變量，設(shè)計變量多，敏度計算復(fù)雜。優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)含有多孔質(zhì)材料，不易制造。圖1均勻化法微結(jié)構(gòu)示意圖（2）密度法：人為假定單元正則化密度和材料物理屬性（如許用應(yīng)力、彈性模量）之間的某種對應(yīng)關(guān)系，以連續(xù)變量的密度函數(shù)形式顯式表達(dá)這種對應(yīng)關(guān)系。密度法基于各向同性材料，無需引入微結(jié)構(gòu)，單元變量少，程序?qū)崿F(xiàn)簡單，計算效率高。是所有拓?fù)鋬?yōu)化問題默認(rèn)的方法。此法中假定材料的剛度與密度呈線性關(guān)系。兩種方法空間尺寸變量
6、都被設(shè)置為連續(xù)變量，在0-1之間變化，0和1分別代表空或?qū)?，中間值代表假想的材料密度值。在OptiStruct優(yōu)化中，實體單元、殼單元以及1D單元（包括RodBar/BeamBush和Weld單元）都可以用于定義拓?fù)湓O(shè)計單元。1.2、制造工藝約束拓?fù)鋬?yōu)化過程中考慮結(jié)構(gòu)對稱或鑄造等工藝的可行性，提出多種解決方案：1）成員尺寸控制最小成員尺寸：消除優(yōu)化結(jié)果中細(xì)小的傳力途徑，結(jié)果中的密度為1的區(qū)域最小尺寸將會大于最小成員尺寸。其一般大于3倍的單元平均尺寸。最大成員尺寸：消除優(yōu)化結(jié)果中的材料堆積，結(jié)果中單元密度為1的區(qū)域各項尺寸將不會大于最大成員尺寸。其一般大于單元平均尺寸的3倍。2)脫模在鑄造
7、的脫模方向或刀具進(jìn)出方向不能有材料阻擋3)擠壓是材料沿擠壓方向的橫截面保持一致，得到的優(yōu)化結(jié)果可以采用型材制造，實際上是對零件所使用的型材的橫截面進(jìn)行優(yōu)化。4)對稱在網(wǎng)格、邊界條件不對稱的模型中也能強(qiáng)制生成對稱5)模式重復(fù)允許相似的設(shè)計區(qū)域形成相似的拓?fù)洳季郑耗骋粎^(qū)域或多個區(qū)域的結(jié)構(gòu)樣式和另一區(qū)域保持一致或沿某方向進(jìn)行比例縮放，從而減少工藝設(shè)計和制造加工的工作量。注：模式重復(fù)時，主設(shè)計區(qū)域和從設(shè)計區(qū)域的網(wǎng)格，
