HyperStudy 最佳化分析工具

HyperStudy

Altair HyperStudy是多學科的設計探索、研究以及優化軟體。通過使用實驗設計、擬合模型、優化演算法,HyperStudy可以創建可變設計、管理計算以及收集資料。它可以説明使用者理解資料趨勢、權衡設計、優化設計性能以及魯棒性。HyperStudy無縫嵌入在HyperWorks平臺中,且使用者介面非常直觀,即使是非專業人士也可以使用它完成設計探索。

產品亮點

l   最先進的設計探索,擬合模型以及優化工具

l   資料採擷工具易於使用與理解

l   擁有主流求解器的直接介面

完全集成於HyperWorks套件,通過HyperMorph無縫連結形狀優化

優勢

HyperStudy提供給用戶友好的環境以及最先進的設計探索方法與資料採擷工具。

l   有效幫助用戶理解設計參數與設計需求之間的關係

l   能夠對大量的設計資料進行歸類、分析與探索

l   當設計與需求衝突時能夠實現快速權衡設計

l   快速利用實驗資料,調校分析模型並對標

l   增強產品的可靠性與穩健性

l   縮短研發週期,最小化產品上市時間,減少總體設計成本

l   增加CAE求解器的投資回報率

功能

DOE實驗設計

    利用DOE技術可以更好地理解設計變數以及總體回應之間的關係。HyperStudy 中具有以下幾類DOE方法:

l   全因數法

l   部分因數法

l   Box-Behnken

l   Plackett-Burman

l   中心複合法

l   拉丁超立方法

l   Hammersley

l   用戶自訂

l   導入外部DOE矩陣

擬合方法

擬合方法主要用來建立近似分析模型,來替代真實而昂貴的數值模擬。近似模型也可以用來過濾雜訊函數,使得函數更光滑,增加優化演算法的有效性。近似模型可用於優化以及隨機分析。HyperStudy的近似模型模組有多種近似方法可供選擇,包括:

l   最小二乘法     l   移動最小二乘法        l   徑向基函數法        l   超級克裡金法

        

尾梁耐久性優化設計             使用HyperStudy進行汽車座椅設計--減重7%    火星探測器的可靠性優化(提升17%

優化

HyperStudy可進行多學科優化以及可靠性、魯棒性最優化設計。在多學科優化中,設計師可改善系統的整體性能。如果產品品質對設計以及使用環境中的不確定因素很敏感,則可進行可靠性、魯棒性最優化設計,降低設計使用中不確定因素的敏感性。

HyperStudy包含非常豐富的優化演算法:

l   Altair特有的高效優化演算法:自我調整回應面法、全域自我調整回應面法(ARSM和GRSM)

l   序列二次規劃(SQP)

l   可行方向法(MFD)

l   遺傳演算法(GA)

l   多目標遺傳演算法(MOGA)

l   序列優化與可靠性分析 (SORA)

l   單迴圈方法(SLA)

l   使用者自訂優化演算法

隨機分析

隨機分析中可進行可靠性和穩健性分析,並提供改進資訊,也可開展基於可靠性和魯棒性的優化設計。隨機分析既可基於實際模擬模型也可基於近似模型。

HyperStudy抽樣演算法包括:

l   簡單隨機抽樣

l   拉丁超立方抽樣

l   Hammersley

l   概率分佈函數:正態分佈、均勻分佈、三角分佈、韋伯爾分佈以及指數分佈

後處理與資料挖據

HyperStudy提供了高級後處理以及資料挖據功能,使用戶更深入的理解設計,大大簡化了研究、歸類、分析結果的工作。分析結果可用以下方式展現:

l   相關係數矩陣

l   散點圖

l   主效應以及相互作用圖

l   柱狀圖

l   平行座標圖

l   箱線圖

參數化分析模型

HyperStudy支援諸多模型,包括:HyperMesh、MotionView、Spreadsheet、Workbench、SimLab、FEKO。其中HyperMesh、MotionView、SimLab與HyperStudy直接集成,使其可直接參數化有限元模型、多體動力學模型以及流體模型。這使參數研究流程非常簡單高效。HyperStudy對於FEKO、Spreadsheet、Workbench模型亦可直接參數化以及導入回應。對其他CAE求解器,HyperStudy提供了標準化的參數化方法,可對計算輸入檔進行參數化。

基於網格變形技術的形狀優化

在HyperMesh中可使用強大的網格變形技術對複雜結構進行形狀預變形,然後使用預變形作為參數。變形後的形狀可以存儲成HyperStudy形狀參數。

同主流求解器的直接介面

HyperStudy無需額外資料轉換工具,可直接讀取主流求解器的各種資料,快速實現參數研究流程。相關求解器包括:

l   ABAQUS       l   Adams             l   ANSYS    l   DADS    l   Excel    l   Fluent    l   LS-DYNA    

l   MADYMO      l   MARC             l   Matlab/Simulink           l   MotionSolve®       l   NASTRAN     

l   OptiStruct®        l   PAMCRASH   l   RADIOSS®       l   StarCD

 

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