結構仿真與優(yōu)化
關注創(chuàng)建者：tracyrichard 創(chuàng)建時間：2015-12-23
結構仿真與優(yōu)化的視頻教程
手把手教你做結構優(yōu)化設計第一步 ——給學生黨的CAE第一課
鑄造成型工藝仿真 Inspire Cast的應用 課程鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15072 四、本次Altair Inspire? 運動仿真與優(yōu)化 培訓內容： 1.結構運動仿真概述 2.運動學設置流程 3.運動學、結構仿真、拓撲優(yōu)化耦合計算 4.使用運動學設計凸輪機構。
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基于Altair Inspire的旋轉梳齒式停車場關鍵部件結構優(yōu)化設計
Inspire是一個集結構仿真&優(yōu)化、材料成型工藝仿真、工業(yè)設計、數(shù)學建模、系統(tǒng)建模等功能于一身的零基礎也能讓你快速學習掌握CAE技術的軟件工具包。 本次直播團隊本科參加過大學生機械創(chuàng)新大賽，自行設計一款停車場，這個停車場方案獲得了省二等獎，并授權實用新型專利。但在結構上出現(xiàn)了材料冗余、導致整個停車場部件很笨重。為此，團隊基于Inspire進行了停車場運輸機構關鍵部件的輕量化設計。
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結構仿真與優(yōu)化的實例教程
以下是結構優(yōu)化仿真中常用的一些計算方法：
§ 靜態(tài)優(yōu)化：針對結構在靜力作用下的性能進行優(yōu)化。
§ 動力優(yōu)化：針對結構在動力作用下的性能進行優(yōu)化。
§ 非線性優(yōu)化：針對結構在非線性條件下的性能進行優(yōu)化。
§ 多尺度優(yōu)化：針對結構在不同尺度下的性能進行優(yōu)化。
靜態(tài)優(yōu)化是結構優(yōu)化仿真的最常見的類型，用于針對結構在靜力作用下的性能進行優(yōu)化，如結構的強度、剛度等。
動力優(yōu)化用于針對結構在動力作用下的性能進行優(yōu)化，如結構的振動、沖擊等。
非線性優(yōu)化用于針對結構在非線性條件下的性能進行優(yōu)化，如塑性變形、屈曲等。
多尺度優(yōu)化用于針對結構在不同尺度下的性能進行優(yōu)化，如宏觀尺度和微觀尺度等。
主要結構優(yōu)化仿真軟件：
§ Ansys OptiStruct：用于結構優(yōu)化，主要用于機械產品、航空航天產品、汽車產品等的設計和分析。
§ ABAQUS/CAE：用于結構優(yōu)化，主要用于機械產品、航空航天產品、汽車產品等的設計和分析。
§ LS-DYNA：用于結構優(yōu)化，主要用于復雜結構、碰撞仿真等。
§ COMSOL Multiphysics：用于多物理場仿真，包括結構優(yōu)化、流體仿真、熱仿真等。
計算的特點：
§ 計算量大：結構優(yōu)化仿真通常涉及大量的計算量，這對計算機硬件和軟件提出較高的要求。
§ 迭代次數(shù)多：結構優(yōu)化仿真需要進行多次迭代計算，才能找到最優(yōu)解。
§ 模型復雜：結構優(yōu)化仿真模型通常比較復雜，這對軟件的功能和性能提出較高的要求。
結構優(yōu)化仿真是結構設計和制造的重要工具，可以幫助工程師找到最優(yōu)的結構設計方案，提高結構的性能和可靠性。
展開 2018年8月30-31日，Altair結構仿真與優(yōu)化技術暨OptiStruct用戶大會在青島富力艾美酒店成功召開。作為2018 Altair技術大會系列中最為熱門的一場技術盛宴，大會吸引了近400位行業(yè)嘉賓和OptiStruct用戶到場，Altair合作伙伴Huawei、Intel、DELL和MAGNA在外場進行了豐富的業(yè)務演示。
Altair大中華區(qū)總經理劉源博士首先致歡迎辭，介紹Altair愿景和最新進展，感謝OptiStruct用戶多年來的信任與支持，并期望每年的技術大會都能成為Altair用戶們分享、交流和暢享最新知識的平臺。Altair高級副總裁、結構求解器和優(yōu)化技術研發(fā)團隊負責人周明博士發(fā)表主題演講“仿真驅動設計 - OptiStruct最新技術和路標”，Altair全球OptiStruct業(yè)務發(fā)展總監(jiān)Warren Dias先生、Altair電子和船舶行業(yè)副總裁Molly Heskitt女士以及Altair企業(yè)計算高級副總裁Joseph Sorovetz先生分別帶來了結構優(yōu)化求解器在各重點行業(yè)的應用、高性能計算及企業(yè)方案應用等最新案例。來自中國商飛北研中心、安徽合力股份有限公司、泛亞汽車技術中心、青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司、百得（蘇州）科技有限公司的領導和專家以及Altair合作伙伴華為、Intel等在大會主會場發(fā)言。與會者既有Altair多年老用戶，也不乏來自新興應用領域的新朋友，各行業(yè)專家匯聚一堂，就優(yōu)化設計、產品創(chuàng)新、智能制造等應用方向分享最新思路和成功故事，令與會者獲益匪淺。
大會第二天行業(yè)分會場，來自中航一飛院、海爾家電、北汽越野車研究院、北汽新能源、吉利汽車、上汽通用五菱、上汽集團、青島四方、中國船舶及海洋工程研究院等OptiStruct用戶分享了各自領域的技術應用案例和專題研究項目，深入交流。
展開 2018年8月30-31日，2018 Altair 結構仿真與優(yōu)化技術暨OptiStruct用戶大會將在美麗的海濱城市青島舉行。
作為業(yè)界的知名品牌活動，Altair將在本次大會上向各行業(yè)的參會代表展示最新的結構仿真與優(yōu)化方案與行業(yè)解決方案，并且通過各大知名企業(yè)和典型用戶的實際應用情況與成功案例分享，共同探討最新的技術和行業(yè)發(fā)展趨勢。
OptiStruct是一款久經行業(yè)驗證的先進的結構分析求解器，它基于有限元和多體動力學技術構建，借助高級分析和優(yōu)化算法，幫助設計師和工程師快速開發(fā)創(chuàng)新型、輕量化且結構高效型設計，解決靜態(tài)和動態(tài)載荷條件下的線性和非線性問題。
在此，我們特向廣大用戶征集OptiStruct相關應用論文，所征集的論文將涵蓋汽車、航空航天、船舶、重型機械、鐵道機車、電子產品、日用消費品等各個行業(yè)。除了以“論文集”的形式供所有參會代表學習和借鑒之外，我們也將推選出優(yōu)秀的論文在本次大會上進行現(xiàn)場報告。我們將用戶論文視為我們最珍貴的企業(yè)財富之一，期待各個領域的技術專家踴躍投稿！
同時，您也可以在技術鄰提交論文參與技術鄰優(yōu)化設計大賽，最高還可以獲得5000元獎金：
https://www.yqgqt.org.cn/competition
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? 已經公開發(fā)表過（請務必注明發(fā)表時間、刊物）和尚未公開發(fā)表的論文均可投稿。
展開 2018年8月30-31日，2018 Altair 結構仿真與優(yōu)化技術暨OptiStruct用戶大會將在美麗的海濱城市青島舉行。
作為業(yè)界的知名品牌活動，Altair將在本次大會上向各行業(yè)的參會代表展示最新的結構仿真與優(yōu)化方案與行業(yè)解決方案，并且通過各大知名企業(yè)和典型用戶的實際應用情況與成功案例分享，共同探討最新的技術和行業(yè)發(fā)展趨勢。
OptiStruct是一款久經行業(yè)驗證的先進的結構分析求解器，它基于有限元和多體動力學技術構建，借助高級分析和優(yōu)化算法，幫助設計師和工程師快速開發(fā)創(chuàng)新型、輕量化且結構高效型設計，解決靜態(tài)和動態(tài)載荷條件下的線性和非線性問題。
在此，我們特向廣大用戶征集OptiStruct相關應用論文，所征集的論文將涵蓋汽車、航空航天、船舶、重型機械、鐵道機車、電子產品、日用消費品等各個行業(yè)。除了以“論文集”的形式供所有參會代表學習和借鑒之外，我們也將推選出優(yōu)秀的論文在本次大會上進行現(xiàn)場報告。我們將用戶論文視為我們最珍貴的企業(yè)財富之一，期待各個領域的技術專家踴躍投稿！
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論文內容：題名、作者姓名、作者單位所在城市、郵編、摘要（中英文）和關鍵詞、正文、參考文獻。
格式：請用Microsoft Word 2000以上版本編排。
插圖：電子文件內的圖片，在保證清晰度的前提下，請盡量使用JPEG格式。
展開 圖4 初代模型優(yōu)化結果
圖5 第一代優(yōu)化模型
對第一代優(yōu)化模型進行仿真以及結構優(yōu)化，由于此次優(yōu)化的主要目的在于對模型細節(jié)部分的構建，故此次優(yōu)化目標優(yōu)先選用選擇最小質量。仿真及優(yōu)化結果分別如圖6，圖7所示。
圖6 第一代優(yōu)化模型仿真結果
圖7 第二次優(yōu)化結果
將第一次優(yōu)化模型導入catia，在第一次優(yōu)化模型的基礎上參考第二次優(yōu)化結果并考慮加工難度構建模型如圖8所示，對最終模型進行結構仿真得到仿真結果如圖9所示，將仿真結果與初代模型的仿真結果對比可以發(fā)現(xiàn)在保證吊耳結構穩(wěn)定及力學性能足夠的情況下，經過2次的迭代優(yōu)化其質量由0.295kg降到了0.117kg，達到了結構輕量化的目的。
圖8 最終吊耳模型
圖9 最終模型仿真結果
總結：
本次對賽車懸架吊耳的優(yōu)化達到了輕量化的目的，同時由于使用的Altair Inspire軟件將結構仿真與拓撲優(yōu)化無縫連接的特點使此次優(yōu)化時間得到了極大的縮短。通過此次優(yōu)化可以反應出Inspire的易上手，優(yōu)化速度快等特點，同時其誤差也在可接受范圍之內。
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結構仿真與優(yōu)化的最新內容
本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》
編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應用工程師
在結構工程中，精度和效率是必須滿足的目標。由于項目變得越來越復雜，能夠在確保符合行業(yè)標準的同時簡化工作流程，對于取得成功的結果非常關鍵。
本文將介紹使用
<p>Ansys 持續(xù)幫助工程師更高效地解決復雜結構設計與可靠性挑戰(zhàn)，加速產品創(chuàng)新與研發(fā)迭代。在2026 R1 新版本中，結構系列產品在效率、精度與工程可信度方面進一步增強：Mechanical 帶來更高效的網格變形與 GPU 感知資源預測能力，LS-DYNA 強化電池熱仿真與多物理場分析，Motion 提升系統(tǒng)級動力學性能，而 Sherlock、Forming 等工具也在電子可靠性與成形分析領域實現(xiàn)全面升級
現(xiàn)代塑料產品設計為了追求功能集成與美觀，模具結構變得日益復雜。對嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網格制作—面臨巨大挑戰(zhàn)。多材質射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準確度往往取決于組件交界面的處理。
以往工程師常面臨兩難：選擇非匹配網格（Non-matching Mesh
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優(yōu)化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優(yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優(yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
<p class="ql-align-justify">Ansys 5月應用系列線上研討會共10場，主題覆蓋AI+優(yōu)化、光學、電弧、熱管理、材料決策…等主題，希望幫助工程師深入掌握仿真能力的應用價值，精彩內容持續(xù)全年，歡迎大家報名參與！</p><p>歡迎加入直播交流聊，獲取專屬開播提醒、直播回放、直播PPT及完整日程實時更新，干貨不錯過！</p><p class="ql-align-center">
本課程借助光之數(shù)字模型平臺VirtualLab Fusion，結合多種仿真算法，開展各類微結構的仿真設計與性能優(yōu)化教學。
課程涵蓋衍射光學元件、光柵、超表面等多種微結構類型，包括蛾眼減反射表面、偏振無關光柵、超構透鏡等，涉及結構建模、參數(shù)優(yōu)化、性能驗證等核心環(huán)節(jié)，無需深厚軟件基礎即可參與學習。
在常規(guī)的結構仿真中，我們通常是“已知力，求變形”。但在實際工程中，往往遇到相反的情況：我們知道彈簧需要壓縮多少（比如 2cm），但想知道需要多大的力。
01 案例概述
物理場景：一個四圈半的鋼制彈簧，一端固定，另一端需要拉伸（或壓縮）2cm。
核心目標：求解彈簧達到該變形量時，端部需要施加的載荷大小。
02 軟件設置與詳細步驟
第一步：項目建立與幾何導入
打開
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統(tǒng)入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統(tǒng)。雙高斯照相物鏡的半部系統(tǒng)在其系統(tǒng)光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結構簡單
作者： Aliyah Mallak | Ansys市場傳播經理
編輯整理：張旭 | Ansys 高級應用工程師
為滿足全球人工智能（AI）發(fā)展需求而建立的數(shù)據(jù)中心，催生了前所未有的電力需求。2018年，美國數(shù)據(jù)中心耗電量為76 TWh，占美國總能耗的1.9%。而到2028年，美國數(shù)據(jù)中心的電力需求預計將達到325至580 TWh，約占美國總能耗的12%。
上述情況對AI數(shù)據(jù)中心的各個環(huán)節(jié)都提出了巨大挑戰(zhàn)
**OptiStruct 是 Altair 公司推出的有限元仿真與結構優(yōu)化軟件，廣泛用于活塞式壓縮機殼體的強度、剛度、NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）分析及輕量化優(yōu)化設計。**
### 一、活塞式壓縮機殼體概述
活塞式壓縮機殼體是核心承載與密封部件，主要功能：
- **支撐定位**：為曲軸、活塞、氣缸等內部零件提供精準安裝基準。
