Altair® OptiStruct® 应用
过去二十多年来，OptiStruct 拓扑优化推动了您每天看到和使用的产品的轻量化和结构高效设计。 拓扑优化基于用户定义的设计空间、性能目标和制造约束条件生成优化设计方案。 对于薄壁结构、珠子或型材，OptiStruct 形貌优化可生成模式和位置，以实现最佳面板刚度或频率响应。 OptiStruct 自由尺寸优化技术用于定位拼焊毛胚，并识别层压复合材料中的最佳层形状。 包括多模型、多材料、故障安全优化在内的高级功能扩展了 OptiStruct 的优化领先地位。
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优化设计改进
通过 OptiStruct 尺寸优化可确定最佳材料特性、横截面尺寸和层厚。 OptiStruct 形状优化使用由 Altair® HyperWorks® 变形生成的形状变量，以改进现有设计。 OptiStruct 自由形状优化是 Altair 专有的非参数形状优化技术。 OptiStruct 会自动生成形状变量，并通过必要的形状变量定义来确定最佳形状轮廓。 自由形状优化不仅为设计改进带来了更大的空间，而且在降低高应力集中方面也非常有效。
高级材料和制造
OptiStruct 为层压复合材料设计和优化提供了独特的三步流程，可提供最佳的层板形状、层数和层堆叠顺序。 该过程可评估复合材料制造限制（包括层脱落），以加快基于层的设计。 增材制造 (AM) 方法非常适合拓扑优化，Optistruct 提供 AM 专用的制造约束。 当极端轻量化、热性能或生物医学应用需要栅格结构时，OptiStruct 可为其基于拓扑优化的设计提供独特的解决方案。
振动和声学
OptiStruct 结构动力学分析包括正常模式、频率响应（直接和模态）、瞬态响应（直接和模态）、随机响应、响应谱、辐射声分析和转子动力学。 高级噪声和振动功能可提供一步法传递路径分析 (TPA)、能量流分析、模型缩聚技术（CMS 和 CDS 超单元）、设计敏感性和等效辐射功率 (ERP) 设计标准，以优化结构性能。 OptiStruct 求解器包括自动多级子结构特征求解器（AMSES）和 OptiStruct 快速频率响应（FASTFR），前者可快速计算数百万自由度的数千种模态，后者则是另一种更快的模态求解方法。
非线性事件和材料
OptiStruct 可使用隐式和显式方法解决各种非线性问题，包括小位移和大位移、材料非线性和高级接触的仿真。 OptiStruct 采用现代求解器实现，可提供传统非线性隐式代码客户所期盼的功能。 除了弹塑性、垫圈、粘弹性、蠕变和用户定义的材料之外，OptiStruct 还可对橡胶和其他超弹性材料的非线性弹性进行建模。 且支持滑动接触中的摩擦、频率相关和多孔弹性材料属性。 通过 OptiStruct 的非线性结果进行预压屈曲、后屈曲静态和瞬态分析时，可通过使用单一模型分析和优化多个学科（强度、振动、疲劳）属性，从而简化工作流。
疲劳和耐久性
OptiStruct 提供应力寿命和应变寿命疲劳分析，包括单轴和多轴加载以及具有疲劳约束的拓扑、地形、尺寸和形状优化。 HyperWorks® 在 Altair® Material Data Center™ 的支持下，可为各种工业应用提供简单易用的工作流，实现静态和瞬态载荷下的疲劳寿命预测。 一些特殊的振动方法包括正弦扫描和随机振动疲劳。 使用 OptiStruct 的单一模型多属性分析和优化工作流可以节省工程时间、消除创建多个模型的无用工作或模型转换的单调工作，而且可以消除属性模型之间的建模不一致，从而更快地探索设计迭代。
多物理场
OptiStruct 能够在包括一步瞬态热应力分析在内的单一仿真中同时解决热物理和机械物理问题。 无论是需要线性还是非线性稳态、线性瞬态分析或基于接触的热分析，工程师都可以了解零件在真实世界条件下的行为。 OptiStruct 还提供运动学和动力学解决方案，通过等效静载荷法 (ESLM) 进行载荷提取和作用力估计，从而优化系统级多体动力学模型，同时优化柔体和刚体。 耦合流固（振动声学）分析和耦合热机械分析进一步扩展了详细的仿真功能。 OptiStruct 具有结构求解器的功能，可与 Altair CFD 求解器进行交互，用于单向或双向耦合的实用 FSI、热 FSI 和直接耦合 FSI。 同样，OptiStruct 与电磁求解器单向耦合，包括 Altair® Flux® 和 Altair® Feko®。
