幾種優化軟件功能對比淺析
結構優化技術是當前CAE技術發展的一個熱點,在工程行業中的應用也越來越廣泛。應用領域從傳統的汽車行業發展到汽車、飛機和船舶的結構布局優化,電子產品的結構件及連接優化,建筑物和土木工程的結構布置等,優化能力從靜態發展到動態,從線性發展到非線性,從金屬發展到復合材料。
國際上比較知名的優化軟件有德國FE-DESIGN公司的Tosca、美國Altair公司的OptiStruct和hyperstudy、ansys優化模塊等。這幾個軟件在現代工業發展中起到了越來越重要的作用,應用也越來越廣泛。針對這么多的優化軟件,究竟哪一個是你想要的,這是讓人頭疼的問題。下面筆者就對這些軟件逐一進行比較,分析各個軟件的優劣,以便給讀者一個參考。
1、Tosca vs OptiStruct
Tosca和OptiStruct同為國際上先進的無參結構優化軟件,都具備對復雜結構進行拓撲、外形和條紋優化的能力,并可以對任意載荷情況的有限元模型進行優化。

由表1可見,兩者在優化算法方面不相上下,而tosca在求解器接口和前后處理方面均要優于OptiStruct。
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由上面的分項比較可知,在拓撲、形狀、條紋優化方面,不論是分析能力、支持單元類型還是性能、使用性方面,Tosca均要優于Optistruct。
2、TOSCA shape vs HyperStudy
HyperStudy主要用于CAE環境下的DOE分析,可用于參數形狀優化。
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由表6可以看出,兩種軟件都支持多種求解器接口,但是在性能和使用性方面,TOSCA明顯要優于HyperStudy。
3、TOSCA vs ANSYS優化模塊
ANSYS軟件的優化模塊集成于ANSYS軟件中,它必須和參數化設計語言完全集合在一起才能發揮其優化設計功能,即APDL是優化設計的一個核心步驟。
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在求解器接口和前后處理器支持方面,TOSCA明顯有多種選擇,且其產品仍在更新開發之中。
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在拓撲優化方面,不管是分析能力、支持的單元類型,還是優化算法、性能及后處理, TOSCA的功能明顯要優于ANSYS。
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在形狀優化方面,TOSCA與ANSYS在分析能力和優化算法上不相上下,而在性能和使用性方面,TOSCA要優于ANSYS。通過幾種常用的優化軟件的對比可以看出,TOSCA在分析能力、支持的求解器接口以及前后處理器,使用性等方面均優于其他優化軟件。由于具有眾多支持的求解器及前后處理器,用戶還可以在自己熟悉的求解器以及前后處理環境下工作,而不需培訓來熟悉另外一個陌生的軟件環境。
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