1.4 OptiStruct功能介绍及特点

OptiStruct可用于静态和动态载荷条件下的线性和非线性结构问题，包括时域及频域范围内的求解。作为结构设计和优化技术的领导者，OptiStruct帮助设计者和工程师分析和优化结构的强度、刚度、耐久性和NVH（噪声、振动和舒适度）特性，并快速研发出轻量化、具有创新性、性能良好的结构。

OptiStruct具备完整的结构分析方案，具体如下。

• 线性准静态、线性屈曲、惯性释放分析。

• 材料非线性分析，包括弹塑性、超弹性、黏弹性等。

• 几何非线性分析，包括跟随力、后屈曲分析等。

• 接触非线性分析，包括螺栓预紧、过盈配合、大滑移、小滑移等。

• 线性及非线性瞬态和稳态传热分析。

• 线性及非线性热应力分析。

• 正则模态/复模态分析（可带预应力）。

• 频率响应分析（模态法、直接法）。

• 瞬态响应分析（模态法、直接法和傅里叶变换法）。

• NVH分析 （包括流固耦合）。

• 谱分析（随机谱、响应谱）。

• 疲劳分析。

• 超单元。

• 复合材料分析。

• 转子动力学分析等。

OptiStruct拥有自动化多级子结构特征值求解器（AMSES），可以在不到一小时内计算出百万量级自由度模型的成千上万阶模态。OptiStruct提供了NVH分析中独具特色的先进功能，包括一步法传递路径（TPA）技术、模型减缩技术、设计灵敏度和等效辐射功率（ERP）响应等；提供了全面的非线性分析功能，包括非线性热传导分析，双向耦合的热接触、热应力分析，几何非线性分析，材料非线性分析，接触非线性分析，非线性动力学及静力学分析，非线性分析连续工况，非线性分析重启动功能等。

OptiStruct具备完整的结构优化分析方案，具体如下。

• 拓扑优化。

• 形貌优化。

• 尺寸优化。

• 形状优化。

• 自由尺寸优化。

• 自由形状优化。

这些方法可以对静力、模态、屈曲、频响等分析过程进行优化，其稳健、高效的优化算法允许在模型中定义上百万个设计变量，支持常见的结构响应，包括位移、速度、加速度、应力、应变、特征值、屈曲载荷因子、结构柔度，以及各响应量的组合等。此外，OptiStruct提供了丰富的参数设置，包括优化求解参数和制造加工工艺参数等，以方便用户对整个优化过程进行控制，确保优化结果便于加工制造，提供具有工程实用价值的结构设计。