最近有很多朋友私信，关于多学科优化教材购买问题，确实自己有自己的学习计划，没顾得上录视频，刚好最近对上一版本更新了OptiStruct线性分析(第6章)及非线性分析(第7章)，并对HyperMorph(第5章)进行了完善。非线性章节参考了Altair的培训材料，并对其一一进行了验证分析，确保学习时能够正确的操作。

全文共7万5千余字。货真价实。目录详见文章底部。

为满足朋友们的需求，特地建群，有需求请添加微信群。人数达到一定规模，统一印刷邮寄。

内容为原创内容！部分理论方面参考了Altair官方书籍内容。

欢迎关注微信公众号：仿真及结构优化交流

主要内容为OptiStruct、HyperStudy、Isight，另外两部分内容为HyperMorp网格变形、SolidThinking Inspire。对于需要二次开发处理的部分，均提供了源代码

OptiStruct除了介绍常规设置外，另大篇幅介绍了厚度/截面/结构灵敏度、拓扑优化等操作流程。

HyperStudy介绍了SFE、OptiStruct、Ls-Dyna、HyperMesh的集成流程

isight介绍了集成SFE、Nastran、Ls-Dyna、HyperMesh的集成流程

本教程注重实际，基于工程项目而来，具有极佳的参考价值，可直接指导项目工作。

部分内容：

目录

目录... I

第1章 Optistruct结构优化... 2

1.1 常用响应... 2

1.1.1 模型响应... 2

1.1.2 子工况相关的响应(第一类响应) 5

1.1.3 函数响应(第二类响应) 8

1.1.4 外部响应(第三类响应) 8

1.1.5 响应创建技巧... 8

1.2 求解参数... 9

1.3 拓扑优化通用设置... 13

1.3.1 拓扑基本设置... 13

1.3.2 多目标拓扑优化... 16

1.3.3 拓扑优化问题研究... 17

1.4 形貌优化通用设置... 23

1.4.1 形貌基本设置... 24

1.5 尺寸优化通用设置... 25

1.5.1 尺寸基本设置... 25

1.5.2 厚度优化... 26

1.5.3 梁单元尺寸... 27

1.6 自由尺寸优化通用设置... 28

1.6.1 自由尺寸基本设置... 28

1.6.2 自由尺寸优化问题研究... 29

1.7 自由形状/形状优化通用设置... 31

1.7.1 形状优化... 31

1.7.2 自由形状优化... 32

1.8 目标与约束... 34

1.9 其他关键设置参数... 35

1.9.1 函数创建... 35

1.9.2 变量离散... 36

1.9.3 变量关联... 36

1.9.4 卡片设置... 37

1.9.5 优化计算... 38

1.10 优化结果后处理... 39

1.10.1 计算结果文件... 39

1.10.2 *.HM.comp.cmf 40

1.10.3 *.mvw.. 41

1.10.4 结果模型生成... 41

1.11 常见问题... 42

1.12 线性分析... 44

1.13 厚度灵敏度... 45

1.13.1 模型准备... 45

1.13.2 灵敏度分析... 45

1.13.3 估算表格后处理... 49

1.14 截面灵敏度... 50

1.14.1 模型准备... 50

1.14.2 灵敏度分析... 51

1.15 白车身实体拓扑优化... 52

1.15.1 模型准备... 52

1.15.2 定义拓扑优化变量... 53

1.15.3 拓扑优化设置... 54

1.15.5 模型计算... 55

1.15.6 结果查看... 55

1.16 白车身局部实体拓扑优化... 56

1.16.1 模型准备... 56

1.16.2 定义拓扑优化变量... 57

1.16.3 拓扑优化设置... 58

1.17 白车身钣金模态拓扑优化... 58

1.17.1 模型准备... 58

1.17.2 模型前处理... 58

1.17.3 定义拓扑优化变量... 60

1.17.4 拓扑优化设置... 60

1.17.5 模型计算... 61

1.17.6 结果查看... 61

1.17.5 脚本附录... 61

1.18 基于区域弹性模量的结构灵敏度... 63

1.18.1 模型准备... 63

1.18.2 创建材料变量... 63

1.18.3 优化定义... 66

1.18.4 求解... 66

1.18.5 后处理... 66

1.18.6 脚本附录... 67

1.19 应变能分布分析... 70

1.19.1 模型准备... 70

1.19.2 模型分块... 71

1.19.3 创建SET集... 72

1.19.4 保存SET信息... 73

1.19.5 模型计算... 73

1.19.6 提取总应变能... 73

1.19.7 提取结构应变能... 73

1.19.8 应变能灵敏度... 75

1.19.9 脚本附录... 75

1.20 多模型(MMO)拓扑优化... 76

1.20.1 模型准备... 76

1.20.2 创建边界... 77

1.20.3 拓扑优化设置... 77

1.20.4 创建model2. 79

1.20.5 创建MASTER模型... 79

1.20.6 计算结果后处理... 81

1.20.7 脚本附录... 81

1.21 基于结构刚性化的结构灵敏度分析... 89

1.21.1 模型准备... 89

1.21.2 模型分块... 89

1.21.3 创建SET集... 90

1.21.4 保存SET信息... 91

1.21.5 运行脚本... 92

1.21.6 模型计算... 92

1.21.7 后处理... 92

1.21.8 脚本附录... 93

1.22 多目标拓扑优化... 96

1.22.1 拓扑优化模型... 96

1.22.2设置引导... 97

1.22.3 定义约束和目标函数... 102

1.22.4 后处理... 106

1.23 形貌优化... 107

1.23.1 模型准备... 107

1.23.2 优化模型... 107

1.23.3 后处理... 111

1.24 白车身结构胶位置优化... 113

1.24.1 模型准备... 113

1.24.2 定义优化变量... 114

1.24.3 后处理... 114

第2章 HyperStudy优化集成... 116

2.1 基本操作... 116

2.1.1 软件启动... 117

2.1.2 新建... 117

2.1.3 注册求解器... 118

2.1.4 tpl文件编辑器... 118

2.1.5 定义外部函数... 119

2.2 创建Study. 119

2.2.1 hm文件创建Study. 119

2.2.2 tpl文件创建Study. 129

2.3 其他模块... 133

2.3.1 DOE. 133

2.4 HyperStudy集成SFE. 137

2.4.1 文件准备... 137

2.4.2 tpl文件创建... 137

2.4.3 定义求解器... 138

2.4.4 创建HyperStudy. 140

2.4.5 创建响应... 141

2.4.6 DOE设计... 143

2.5 HyperStudy集成HyperMorph. 145

2.5.1 tpl文件创建... 145

2.5.2 tpl文件创建... 146

2.5.3 集成... 148

2.5.4 创建响应... 150

2.6 HyperStudy集成Ls-Dyna. 152

2.6.1 tpl文件创建... 152

2.6.2 定义求解器... 152

2.6.3 tpl文件创建... 153

2.6.4 创建HyperStudy. 154

2.6.5 变量设置... 154

2.6.6 初始运算... 155

2.6.7 定义响应... 156

2.7 HyperStudy模态追踪... 157

2.8 HyperStudy曲线拟合... 158

2.9 运算符的运用... 158

2.10 碰撞结果提取... 161

2.10.1 最大加速度... 161

2.10.2 提取接触反力... 162

2.10.3 提取最终变形... 162

2.10.4 提取质量增加... 163

2.10.5 判断能量是否异常... 163

2.10.6 回弹时刻... 164

2.11 结构胶参数选择... 165

2.11.1 tpl创建... 165

2.11.2 创建HST. 166

2.11.3 创建DOE. 169

2.12 白车身总成刚度与车身刚度的关系... 170

2.12.1 前处理... 170

2.12.2 tpl创建... 171

2.12.3 DOE矩阵创建... 171

2.12.4 后处理... 171

第3章 SolidThinking Inspire优化... 173

3.1 基本操作... 173

3.2 几何创建... 175

3.2.1 创建草图... 175

3.2.2 拉伸/减除... 177

3.2.3 镜像... 177

3.2.4 比例缩放... 178

3.2.5 布尔运算... 178

3.2.6 剪切... 180

3.2.7 简化... 180

3.2.8 中面... 181

3.3 求解模块... 182

3.3.1 螺栓连接... 182

3.3.2 铰接连接... 183

3.3.3 接触... 183

3.3.4 载荷... 184

3.3.5 材料... 186

3.3.6 形状控制... 188

3.3.7 载荷步... 189

3.3.8 分析... 190

3.3.9 优化... 192

第4章 Isight集成优化... 195

4.1 Isight集成SFE操作流程... 195

4.1.1 文件准备... 195

4.1.2 基本流程创建... 196

4.1.3 DOE创建... 220

4.1.4 DOE后处理... 225

4.1.5 近似模型构建... 232

4.1.6 多目标优化... 238

4.2 Isight集成HyperMorph操作流程... 240

4.2.1 Isight集成... 241

4.2.2 命令文件创建... 241

4.2.3 Isight集成... 244

4.3 Isight集成的白车身厚度、截面... 245

4.3.1 部件对称... 245

4.3.2 创建cmf文件... 245

4.4 Isight提取Ls-Dyna结果... 248

4.4.1 HyperView自动后处理... 248

4.4.2 提取csv中结果... 250

4.4.2 提取结果... 250

4.5 Isight提取ABAQUS结果... 251

第5章 HyperMorph形状控制... 255

5.1 小实例... 256

5.1.1 Domains_Handls的创建与编辑... 256

5.1.2 FreeHand螺旋桨变形... 257

5.1.3 Alter Dimensions改变弹簧半径及旋转半径... 258

5.1.4 Alter Dimensions改变圆管尺寸... 259

5.1.5 Morph Volume改变水瓶直径... 261

5.1.6 齿轮网格拟合新几何... 263

5.1.7 Map to geom实例... 264

5.1.8 Morph volume实例... 265

5.2 缓冲区域概念... 266

5.2.1 Domain及Freehand定义缓冲区... 266

5.2.2 MorphVolume. 268

5.3 车身结构截面变形(框选单元法) 269

5.3.1 MorphVolume工作界面... 269

5.3.2 准备工作... 271

5.3.3 观察模型... 271

5.3.4 创建Mvols 272

5.3.5 节点注册... 275

5.3.6 Morph变形... 275

5.3.7 创建shape. 275

5.4 车身结构截面变形创建(平面选点法) 276

5.4.1 MorphVolume. 276

5.4.2 Morph变形... 277

5.4.3 Freehand变形... 278

5.5 零件结构修改... 278

5.5.1 Domain. 278

5.5.2 Map to geom.. 279

第6章 OptiStruct线性分析... 281

6.1 单元类型和单位制... 281

6.1.1 单元类型element types 281

6.1.2  单位制... 282

6.2 模型连接(connectors) 283

6.2.1 焊点(acm、weld、spot) 283

6.2.2 粘胶(Adhensives) 284

6.2.3 Rigid单元(RBE2、RBE3) 284

6.2.4 模拟轴销... 286

6.2.5 弹簧(Spring) 291

6.2.6 气撑杆的模拟方法... 294

6.2.7 缓冲块作用力(尾门气弹簧作用力)的模拟方法... 296

6.2.8 烧焊... 296

6.2.9 ROD单元... 301

6.2.10 铰链... 301

6.3 添加模型材料属性... 304

6.3.1 零件材料属性... 304

6.3.2 常用材料... 305

6.4 求解器转换... 306

6.5 OptiStruct分析... 307

6.5.1 OptiStruct线性分析要点... 307

6.5.2 分析设置... 308

6.5.3 OptiStruct线性分析设置输出(Control Cards) 314

6.6 分析结果后处理... 314

6.6.1 导入结果... 314

6.6.2 查看云图结果... 314

6.6.3 显示结果... 315

6.6.4 显示/隐藏... 315

6.6.5 批量输出... 315

6.6.6 图形界面的文字显示... 316

6.6.7 HyperView中应力处理的方法... 317

第7章 OptiStruct非线性分析... 322

7.1 非线性分析基础... 322

7.1.1 结构分析中的非线性问题... 322

7.1.2 非线性方程求解... 323

7.1.3 非线性分析分类... 325

7.1.4 非线性分析通用卡片... 327

7.1.5 连续工况分析... 330

7.1.6 变幅值载荷设置... 331

7.1.7 Neuber修正... 332

7.2 材料非线性... 334

7.2.1 弹塑性材料... 334

7.2.2 OptiStruct弹塑性材料定义... 338

7.2.3 材料曲线转换... 340

7.2.4 材料单轴试验... 341

7.3 几何非线性... 344

7.3.1 几何非线性的产生... 344

7.3.2 几何非线性的启用... 345

7.3.3 几何非线性分析中的载荷-跟随力... 346

7.4 接触非线性... 348

7.4.1 接触的定义方法... 348

7.4.2 DISCRET接触离散... 349

7.4.3 STIFF接触刚度... 352

7.4.4 GPAD接触厚度... 353

7.4.5 MU摩擦模型... 353

7.4.6 CLEARANCE接触间隙/过盈... 354

7.4.7 SRCHDIS接触对搜索间距... 354

7.4.8 TYPE切向接触状态... 355

7.4.9 TRACK切向滑移类型... 355

7.4.10 SEPARATION法向接触类型... 355

7.4.11 ADJUST接触面穿透调整... 355

7.4.12 SMOOTH接触力光顺... 357

7.4.13 CNTSTB接触稳定... 358

7.4.14 接触结果输出... 358

7.5 螺栓预紧... 360

7.5.1 预紧螺栓工况... 360

7.5.2 1D模型螺栓预紧模拟... 360

7.5.3 3D模型螺栓预紧模拟... 363

7.5.4 预紧工况模拟... 364