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這些案例印證了OptiStruct在極端工況下的可靠性，也成為行業(yè)標(biāo)桿。在汽車行業(yè)，輕量化與新能源轉(zhuǎn)型相輔相成。OptiStruct支持從車身底盤到電池包的全組件優(yōu)化，既能通過多物理場仿真保障碰撞安全與NVH性能，又能精準(zhǔn)控制材料用量，幫助車企實現(xiàn)10-30%的減重目標(biāo)，直接提升續(xù)航里程與燃油經(jīng)濟性。

通過以上流程，OptiStruct可在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下實現(xiàn)電池包殼體的高效減重。建議優(yōu)先優(yōu)化對質(zhì)量敏感度高且應(yīng)力裕度大的區(qū)域，對高應(yīng)力區(qū)域保留厚度余量。最后，歡迎大家通過公眾號“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)

今天開始和大家一起學(xué)習(xí)優(yōu)化，今天用的是OptiStruct軟件來做一個拓?fù)鋬?yōu)化的案例。前處理軟件用的依然是我們熟悉的ANSA。這里載荷和邊界條件我們已經(jīng)做好了。這個立方體兩端固定，中間我們施加力。我們這次的優(yōu)化目標(biāo)是減重，我們先用Deck_info這個命令看一下他目前的總重是多少。

根據(jù)本文第三部分所述的設(shè)計與優(yōu)化方法，通過OptiStruct軟件對上述三處接頭位置分別進行拓?fù)鋬?yōu)化分析，得到CFRP的覆蓋區(qū)域。CFRP的鋪層角度與鋪層順序沿用[0,45,-45, 0,90] s的對稱鋪層設(shè)計。 對三處接頭位置進行CFRP覆蓋接頭設(shè)計優(yōu)化后，車身骨架的扭轉(zhuǎn)剛度提升為3234Nm/deg，提升比例約6.5%，此時車身骨架整體增重僅0.3%，如表5所示。

提交計算與監(jiān)控：①將定義好的模型（網(wǎng)格、屬性、載荷、邊界條件、優(yōu)化設(shè)置）提交給 OptiStruct 求解器。②監(jiān)控求解日志文件 (.out/.log) 和迭代過程文件 (.iter)，了解收斂情況、警告和錯誤信息。

在我們的塑料尾門項目中，最大的挑戰(zhàn)是如何在大幅減重的同時，滿足結(jié)構(gòu)剛度與模態(tài)目標(biāo)。借助OptiStruct，我們構(gòu)建了完整的實車仿真模型，進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化和尺寸優(yōu)化。通過反復(fù)驗證和局部加強設(shè)計，尾門模態(tài)從初始的20Hz 提升到27Hz以上，順利達(dá)到項目目標(biāo)。

圖7 設(shè)計變量分布圖尺寸優(yōu)化設(shè)置完成后提交OptiStruct計算，優(yōu)化分析結(jié)果如圖8所示：圖8 尺寸優(yōu)化單元厚度分布圖由圖8可知，主面立面料厚可減至2.2mm，其余面可減至2.0mm，加強筋厚度可減至2.0mm，優(yōu)化后的內(nèi)板總共減重1045g。

批量網(wǎng)格處理功能，對于時間緊、任務(wù)重的項目，不需要打開操作界面，只需要把模型導(dǎo)入進去，設(shè)置好參數(shù)，系統(tǒng)會自動進行網(wǎng)格劃分，殼單元、體單元都可以。大大節(jié)省了使用操作界面前處理的時間，節(jié)約了計算機資源，而且批處理可以用于二次開發(fā)，運用編程語言控制程序運行腳本。 我平時主要用的有限元求解軟件有三款：Ansys、Abaqus 和Nastran。

### 二、OptiStruct 核心分析與優(yōu)化流程 #### 1. 有限元模型建立（HyperMesh + OptiStruct） - **幾何處理**：簡化倒角、小孔，抽取中面。 - **網(wǎng)格劃分**：殼單元（Shell），尺寸2–5mm。 - **連接模擬**：焊縫（Seam/Weld）、螺栓（RBE2/3）。

我們在上一篇ANSA聯(lián)合OptiStruct進行拓?fù)鋬?yōu)化中已經(jīng)進行好拓?fù)鋬?yōu)化的設(shè)置和計算了。那今天我們就來交流一下，怎么在后處理META里查看結(jié)果。在Geometry中我們選擇我們的fem文件。在Result中我們選擇我們的h3d文件，點擊Run選擇我們最后一次循環(huán)計算的結(jié)果。

摘要本課題利用Altair-OptiStruct拓?fù)鋬?yōu)化分析軟件對兒童座椅內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)件進行輕量化設(shè)計研究，優(yōu)化后結(jié)構(gòu)布局更合理且質(zhì)量減輕30%，旨在探索了一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化合理設(shè)計和省材減重的方法。一、研究背景兒童座椅在進行碰撞測試的法規(guī)試驗中，主要通過座椅內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件來承擔(dān)的沖擊力，從而保證整椅結(jié)構(gòu)的完好性，達(dá)到保護乘員兒童的效果。

拓?fù)鋬?yōu)化：運用 Altair? OptiStruct? 開展三類優(yōu)化： 經(jīng)典拓?fù)鋬?yōu)化 晶格結(jié)構(gòu)優(yōu)化 尺寸優(yōu)化確保設(shè)計同時滿足性能與減重要求。沖擊測試：通過 Altair? Radioss? 進行虛擬沖擊測試，驗證工況下的耐久性。

因為Inspire中有一些簡化，因此，二者結(jié)果稍微有所不同，但是相似度可達(dá)90%左右，如圖8所示： 圖8 Inspire and OptiStruct 對比結(jié)果 最終，考慮到相關(guān)環(huán)境件、鋁合金成型工藝、模態(tài)等因素，結(jié)合拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果，支撐鋁架3D數(shù)據(jù)如圖9所示： 圖9 最終支撐鋁架結(jié)構(gòu)圖 優(yōu)化前后，支撐鋁架結(jié)構(gòu)前后減重

結(jié)果表明，獲得的優(yōu)化方案在滿足性能要求的前提下，實現(xiàn)了車門減重48.3%，完成了車門的輕量化設(shè)計。關(guān)鍵詞：新能源;碳纖維復(fù)合材料;HyperWorks;拓?fù)鋬?yōu)化;輕量化;0 引言汽車輕量化是在保證其基本的使用性能、安全性和其成本控制要求的前提下，從結(jié)構(gòu)、材料、工藝等方面，應(yīng)用新設(shè)計、新材料、新技術(shù)來實現(xiàn)對汽車整體的減重，以完成汽車向“低能耗”、“低排放”的轉(zhuǎn)變。

摘 要：本文利用optistruct對壓縮機鑄鋁支架進行了拓?fù)鋬?yōu)化分析，并分析了不同網(wǎng)格尺寸和懲罰因子對拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的影響，成功使壓縮機鑄鋁支架重量降低了54.4%。

</p><p><strong>拓?fù)鋬?yōu)化：</strong></p><p>運用 Altair? OptiStruct? 開展三類優(yōu)化：</p><ul><li>經(jīng)典拓?fù)鋬?yōu)化</li><li>晶格結(jié)構(gòu)優(yōu)化</li><li>尺寸優(yōu)化</li></ul><p>確保設(shè)計同時滿足性能與減重要求。

*本文投稿自汽車行業(yè)用戶方永利本文采用 Altair OptiStruct 求解器在概念設(shè)計階段，通過引入拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，結(jié)合等效靜態(tài)載荷法，將沖擊工況的非線性動態(tài)載荷轉(zhuǎn)化為等效靜態(tài)載荷，與線性靜態(tài)工況結(jié)合進行多學(xué)科多工況的拓?fù)鋬?yōu)化。此方法能夠在設(shè)計自由度較高的概念階段確定最優(yōu)的材料分布和形狀，為后續(xù)減重降本設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

*本文投稿自汽車行業(yè)用戶方永利本文采用 Altair OptiStruct 求解器在概念設(shè)計階段，通過引入拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，結(jié)合等效靜態(tài)載荷法，將沖擊工況的非線性動態(tài)載荷轉(zhuǎn)化為等效靜態(tài)載荷，與線性靜態(tài)工況結(jié)合進行多學(xué)科多工況的拓?fù)鋬?yōu)化。此方法能夠在設(shè)計自由度較高的概念階段確定最優(yōu)的材料分布和形狀，為后續(xù)減重降本設(shè)計奠定基礎(chǔ)。