HyperMorph的案例
Hypermorph在CAE結構優化中的應用
圖1 車身地板縱梁
圖2 前大燈橫梁
morph volume的實際操作
目的：將縱梁接頭處z向增加10mm
步驟1：創建控制體
tools→Hypermorph→morph volumes→creat，按下圖設置，選擇需要變形的網格單元
步驟2：細分控制體
tools→Hypermorph→morph volumes→split/combine，我們要將變動的區域和不動的區域分開，選擇volume的一個邊，出現一個“X”，然后split就完成了切分，紅色的小點是生成的handle，如下圖：
步驟3：處理變動區域和不動區域間的運動關系
tools→Hypermorph→morph volumes→update edges ,圖中紅色標記即為需要打斷的運動關系。
步驟4：移動handle實現組件變形
tools→Hypermorph→morph→move handle，
translate，先將選中的handle向-Z向移動10mm。如下圖：
morph后的效果如下圖：
展開 SFE Concept與hyperMorph網格變形對比（個別圖片為動畫）
1.變形質量：SFE自帶的有限元網格自動重新劃分功能，保證了變形后的網格不會出現畸形；HyperMorh只能在現有的網格上變形，無法重新劃分，需要有充足的緩沖空間
2.難易程度：SFE必須有SFE模型為基礎，而HyperMorph可以直接在現有的網格上處理，一定程度上更實用
3.結構優化方面：SFE的網格自動劃分，使變形質量高，計算結果也更精確，需要結合Isight或者HyperStudy進行集成優化；HyperMorph雖然質量差一些，但是在白車身剛度、模態方面，仍然滿足要求，結合Optistruct的截面優化，可以快速的進行靈敏度分析、優化。
4.時間方面：SFE模型優化(按單臺服務器計算)，幾百的樣本點估計用時5個晝夜，Optistruct僅需要1個小時。
接下來用兩種方式實現橫梁平移、截面縮放
1.SFE通過平移橫梁的基點，實現整體的移動，可以大范圍的變形
HyperMorph需要定義變形體，實現平移的功能
2.通過SFE進行截面變形有兩種方式：截面縮放、基截面形狀改變
使用HyperMorph需要根據變形的不同定義不同的變形體
展開 基于HyperMorph 參數化的轉向節概念設計
基于 HyperMorph 參數化的轉向節概念設計
Steering knuckle conceptual design With parameter method based on HyperMorph
黃永旺 吳延龍 王華
（長安汽車股份有限公司汽車工程研究總院 CAE 工程所 重慶 401120）
摘 要：本文基于 HyperMorph+HyperStudy 平臺，利用參數化方法對某汽車轉向節進行設計優化。 以厚度、形狀作為參數化設計變量，轉向節最大應力值和損傷為約束條件，質量最小為目標函數， 在規定的設計空間內優化最佳的結構分布情況，得到滿足目標要求的設計結構。
關鍵詞：轉向節 參數化 約束 優化
Abstract: This paper, based on "HyperMorph+HyperStudy", using parameter method to optimize the design of one car's knuckle structure. Defining the max stress and deformation as constraints, minimum mass as objective function to find out the best parameters in a limited volume. Then optimizing the design for the knuckle, to get a satisfying the target requirements of design structure.
展開 『原創』請教關于hypermorph module
那位高手能不能給做個關于hypermorph module 的使用講解,看了幫助好久都看不懂，郁悶ing~~~~~
基于HyperMorph的結構優化應用 ￥80
本文檔是基于HyperMorph，實現車身結構變形，以此為基礎，利用OptiStruct、HyperStudy、Isight實現截面優化及靈敏度分析。
文檔為個人撰寫資料
目錄
PPT部分內容展示
『下載』HyperMorph_HM6.0
HyperMorph_HM6.0
某SUV車型工裝樣車擺臂結構開裂問題優化分析
應用HyperMorph和HyperStudy模塊對加強板進行優化，以滿足應力小于材料的使用安全系數為條件，以下蓋板圖4紅色箭頭所示方向最佳的優化位置為目標進行優化，同時保證在制動方向的剛度不能降低，尋找下蓋板的最佳位置，以滿足其剛度和強度以及疲勞的要求，通過HyperMorph和HyperStudy模塊優化后的下蓋板的最佳尺寸見圖4，在原來開裂的件的基礎上沿紅色箭頭分別增加40mm、25mm。
5 擺臂結構優化驗證
解決工程樣車后期出現的路試可靠性問題一定要做到有效性、可實施性、周期短，為了驗證通過HyperMorph和HyperStudy模塊優化后確認的下蓋板尺寸的有效性，對改進后的結構進行了剛度、強度以及疲勞耐久分析，分析結果表明各個性能均能保證后期的使用要求，優化前后各性能參數的對比見表2。后期襄陽兩輪次4樣車的可靠性路試中擺臂開裂位置以及擺臂其他位置均沒有發生再次開裂現象，進一步驗證了優化數據的有效性。
6 結論
通過在問題解決前期運用多體模型準確提取擺臂各工況的受力情況，根據受力情況準確分析擺臂的剛度、強度以及疲勞性能，使可靠性驗證中出現的問題得以再現。找到問題原因后應用HyperMorph和HyperStudy模塊優化出最佳的解決問題的幾何結構，經過一體化的聯合仿真使問題得以快速有效的得到解決，降低了后期問題整改的驗證成本以及周期，充分體現了一體化仿真的價值所在。
展開 維克弗里斯特大學基于 HyperWorks開發車輛碰撞仿真的人體模型
在 M50 的基礎上開發更多的有限元假人模型的工作是在 HyperMorph中完成，HyperMorph是HyperMesh中的一個網格變形操作工具。
開發一個完整的人體模型的另一個重要目標是要提高模擬效率。已經開發了 15萬變形單元的假人模型，此模型 的模擬運行時間為相應的詳細模型的 50%。簡化的模型可以在碰撞中快速評估運動響應，同時乘員有限元模型在車 輛內部易于定位。維克森林科己完成基于M50的簡化模型的開發工作。“先進的網格劃分和網格變形技術是開發車 輛碰撞仿真分析中人體損傷評估計算模型的關鍵。”損傷生物力學研究中心助理教授Scott Gayzik博士如此說到。
結論
GHBMC 今后將重點開發簡化的和詳細的完整的 5%、 95%男性人體模型，同時開展 5%、 50%、 95%女性對應 模型的開發。站立行人的簡化和詳細的模型也在計劃之中。
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展開 HyperMesh從6.0至7.0，再到sp1的使用指南
- HM-3500
Understanding the HyperMorph Morphing Process - HM-3510
Applying HyperMorph Strategies - HM-3520
Modeling（分析求解）
All Solvers
Defining Composites - HM-4000
Working with Loads on Geometry - HM-4010
*Working with Include Files - HM-4020
OptiStruct
Setting Up OptiStruct FE Analyses in HyperMesh - HM-4100
NASTRAN
Setting Up NASTRAN Static Analysis in HyperMesh - HM-4200
ABAQUS
Setting Up an ABAQUS Analysis in HyperMesh - HM-4300
Defining ABAQUS Contacts for 2-D Models in HyperMesh - HM-4310
Defining ABAQUS Contacts for 3-D Models in HyperMesh - HM-4320
#Defining *STEP using ABAQUS Step Manager - HM-4330
#Pre-Processing for Bracket and Cradle Analysis using ABAQUS - HM-4340
#Pre-Processing for Crashing Tubes Analysis using ABAQUS - HM-4350
ANSYS
Setting Up ANSYS and Stress
展開 【產品】智能優化設計軟件平臺AIPOD 2024R1正式發布
一、AIPOD的功能和特色
● 豐富的CAD/CAE軟件接口
● 前沿高效的新一代智能優化算法
● 數字化專家知識挖掘與優化輔助
● 便利的圖形化優化流程搭建界面
● 自動化流程執行引擎
● 適配多類型的操作系統及計算集群
● 敏捷的后處理可視化探索
● 國產自主可控
二、版本更新介紹
AIPOD 2024R1在軟件功能和操作體驗上均實現了升級，具體包括
■ 支持基于Hypermorph的非參數化幾何模型優化
■ 新增CAD/CAE軟件接口，結構優化場景覆蓋更全面
■ 升級變量關聯功能，變量提取更輕松
■ 新增優化任務結果一鍵驗證功能，優化方案更可信
■ 升級采樣可視化功能，算力利用更高效
■ 其他易用性升級（多列排序、算例重新執行、任務監控）
圖1 智能優化設計軟件AIPOD 2024R1啟動界面
1）支持基于Hypermorph的非參數化幾何模型優化
AIPOD 2024R1版本新增對非參數化幾何模型的優化支持。在以往的版本中，AIPOD擅長處理如變幾何參數、變邊界條件等優化任務；但在部分場景下（如整車廠等），由于上游供應商只提供了非參數化的幾何模型，導致優化工作無法開展。在新版本中，通過支持Hypermesh中Hypermorph功能的接口集成，可以幫助設計仿真人員方便地對非參數化幾何模型進行優化。
2）新增CAD/CAE軟件接口，結構優化場景覆蓋更全面
AIPOD 2024R1版本新增Abaqus、MSC Nastran、Hypermesh等軟件接口集成。目前，AIPOD已集成的CAD、CAE軟件接口已綜合覆蓋幾何建模、結構、流體、電磁等多個場景。
展開 尺寸-形狀優化案
1采用hypermorph功能設置形狀變量區域
進入analysis-optimization面板，hypermorph功能。
選擇morph Volumes，對整個部件進行形狀變形，選擇視圖中所有單元，其余選項默認即可，create，效果如下圖：
2創建形狀變量
返回一級，進入morph面板，設置形狀變量
進入后，將界面設置如下，handle處選擇圖示8個紅點，沿著xyz方向縮放，默認縮放因子為1，臂的規格（mm）高x寬x厚是200x100，高的范圍120到200之間，寬50到100，設置對應方向的縮放因子，注意，先設置一個方向的變化，點擊右側morph。
之后左側切換為save shape，取個名稱，save之后，再點擊undo，回到上一步，重新設置另一個方向的變化。
給你的文件中設置了3個shape，先用shape1是先變形至最小狀態，然后2,3才是真正的形狀變量，擴大了上限。
3創建厚度變量
analysis-optimization-size，創建厚度變量，2mm-5mm
切換左側至第二項，做如下關聯：prop選擇對應的厚度屬性。可以通過review查看已關聯的狀態。
4創建響應：體積和應力
analysis-optimization-response，分別創建體積和應力響應，應力響應時，為了計算快捷，在elems處直接指定最大應力的編號（通過前期的靜強度分析可得）。
5創建應力約束
analysis-optimization-dconstraint，該分析中，應力上限為120Mpa，響應選擇上一步創建的應力響應，loadstep選擇對應的工況。
展開 
CFD專欄丨 尋找最優解：參數優化案例（二）
HyperMorph工具將彎管切割為8個截面，每個截面的控制點可以在流動方向和垂直流動方向移動，從而產生8 x 2個形狀變量
采用GRSM全局響應面法，評估50個設計點，16核服務器運算74小時。優化后阻力降低17%，均勻性提高了3%
對比原設計和優化設計：速度截面顯示速度均勻性提高；三維流線顯示原設計的彎頭內的大旋渦明顯縮小。
原設計（左），優化（右）
原設計（左），優化（右）
CAD造型：原設計（左），優化（右）
案例：汽車擾流板的渦激振動優化（流固耦合)
柔性擾流板位于汽車的尾跡區，當外流場的激勵頻率接近柔性體的固有頻率時，會發生比較大的自激振動現象。優化參數是板的外形，HyperStudy先調用OptiStruct計算模態，再調用AcuSolve計算外流場。
展開 CFD專欄丨 尋找最優解：參數優化案例（二）
HyperMorph工具將彎管切割為8個截面，每個截面的控制點可以在流動方向和垂直流動方向移動，從而產生8 x 2個形狀變量
采用GRSM全局響應面法，評估50個設計點，16核服務器運算74小時。優化后阻力降低17%，均勻性提高了3%
對比原設計和優化設計：速度截面顯示速度均勻性提高；三維流線顯示原設計的彎頭內的大旋渦明顯縮小。
原設計（左），優化（右）
原設計（左），優化（右）
CAD造型：原設計（左），優化（右）
案例：汽車擾流板的渦激振動優化（流固耦合)
柔性擾流板位于汽車的尾跡區，當外流場的激勵頻率接近柔性體的固有頻率時，會發生比較大的自激振動現象。優化參數是板的外形，HyperStudy先調用OptiStruct計算模態，再調用AcuSolve計算外流場。
展開 CFD專欄丨尋找最優解：CFD參數優化案例分享（一）
SimLab支持Inspire/Catia/NX/Creo雙向CAD參數傳遞，HyperWorks CFD支持HyperMorph網格變形參數。
HyperStudy 集成的求解器接口
HyperMorph 基于網格變形，創建Shapes自由形狀變量，通常用于管路阻力或氣動外形的優化。
HyperMorph定義Shapes
案例：機翼多學科優化
Winglet 用于減少翼尖的誘導阻力，從而提高飛行器的續航能量。但是在翼尖增加的額外重量會導致顫振變大。多學科分析采用PFSI流固耦合模型，氣動力的計算結果來自AcuSolve外流場模型，而結構的模態分析結果來自OptiStruct。
優化的目標：減少翼尖Y方向最大變形量，2個約束條件：機翼的升阻比L/D和機翼重量Mass。
展開 《多學科結構優化》原創教材來啦！！工程實際案例！！
最近有很多朋友私信，關于多學科優化教材購買問題，確實自己有自己的學習計劃，沒顧得上錄視頻，剛好最近對上一版本更新了OptiStruct線性分析(第6章)及非線性分析(第7章)，并對HyperMorph(第5章)進行了完善。非線性章節參考了Altair的培訓材料，并對其一一進行了驗證分析，確保學習時能夠正確的操作。
全文共7萬5千余字。貨真價實。目錄詳見文章底部。
為滿足朋友們的需求，特地建群，有需求請添加微信群。人數達到一定規模，統一印刷郵寄。
內容為原創內容！部分理論方面參考了Altair官方書籍內容。
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主要內容為OptiStruct、HyperStudy、Isight，另外兩部分內容為HyperMorp網格變形、SolidThinking Inspire。對于需要二次開發處理的部分，均提供了源代碼
OptiStruct除了介紹常規設置外，另大篇幅介紹了厚度/截面/結構靈敏度、拓撲優化等操作流程。
HyperStudy介紹了SFE、OptiStruct、Ls-Dyna、HyperMesh的集成流程
isight介紹了集成SFE、Nastran、Ls-Dyna、HyperMesh的集成流程
本教程注重實際，基于工程項目而來，具有極佳的參考價值，可直接指導項目工作。
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