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OptiStruct

OptiStruct es una solución de análisis estructural moderna y testeada por la industria para problemas lineales y no lineales bajo cargas estáticas y dinámicas. Es la solución líder en el mercado para el diseño estructural y optimización.

Basado en la tecnología de elementos finitos y dinámica multi-cuerpo, y mediante algoritmos avanzados de análisis y optimización, OptiStruct ayuda a diseñadores e ingenieros a desarrollar de forma rápida y ágil diseños innovadores, ligeros y estructuralmente eficientes. Continuando con los más de 20 años de desarrollo continuo proporcionando tecnologías de optimización innovadoras, OptiStruct ofrece nuevas soluciones para el diseño y la optimización de estructuras de celosía impresas en 3D y materiales avanzados tales como compuestos laminados, manteniéndose al día con las últimas tendencias de fabricación como fabricación de aditivos, mientras conduce las tendencias del diseño. Miles de empresas en todo el mundo utilizan OptiStruct para analizar y optimizar las características de sus estructuras, tales como su resistencia, durabilidad y características NVH (ruido, vibración y dureza).

El uso de OptiStruct en el periodo inicial de diseño del producto para llevar a cabo la optimización de la topografía de varias piezas importantes, permite que nuestros productos pueden evitar de forma efectiva la constante experimentación, evitar la aparición de resonancia, acortar los ciclos de diseño y mejorar la calidad del producto
–Zhifeng Xin, Director Mechanical/Thermal/Simulation/M&M
Lenovo Notebook Product Development.

 

Beneficios

 

Física Exhaustiva y Precisa

Una simulación inexacta es una simulación que no vale la pena realizar. Esto recobra mayor importancia cuando se están impulsando y optimizando los diseños basándose en los resultados de la simulación. Por lo tanto, en Altaír, se esfuerzan en desarrollar soluciones de análisis precisas y completas que reproduzcan el comportamiento de los productos en el entorno cotidiano en el que se desarrollan para existir.

 

Solver Altamente Paralelizado

OptiStruct es un solver altamente paralelizado que es capaz de aprovechar la última tecnología de hardware. A través de métodos como la descomposición de dominios, OptiStruct se puede ejecutar en cientos de núcleos. Esto tiene implicaciones aún mayores en el esquema de desarrollo de un diseño más amplio, permitiendo a los ingenieros la capacidad de realizar operaciones de optimización a gran escala, diseño para fiabilidad y robustez, y llevar a cabo estudios de exploración de diseño mediante el diseño de experimentos.

 

Solver Más Avanzado para el Análisis NVH

OptiStruct soporta las funciones más avanzadas y los flujos de trabajo de proceso necesarios para llevar a cabo análisis eficientes y eficaces de ruido, vibraciones, dureza y acústicos. A través de procesos innovadores, los análisis completos NVH de vehículos se pueden realizar de forma rápida y eficiente.

 

Diseños más Eficientes, Ligeros e Innovadores

El uso estratégico de la tecnología de optimización adecuada a lo largo del proceso de diseño maximiza el potencial de los diseñadores e ingenieros para desarrollar rápidamente diseños con un mejor desempeño. A través de estos algoritmos de optimización avanzada en OptiStruct, a menudo, un mejor rendimiento viene acompañado de una reducción de peso a través del concepto de desarrollo de un diseño innovador.

 

Solución Preparada para la Optimización

La forma más eficiente de satisfacer los muchos requisitos de diseño, a menudo conflictivos y desafiantes, de una manera oportuna y económica es a través de la aplicación de la optimización en el proceso de diseño. La simulación necesita impulsar el proceso de diseño. Por lo tanto, la estrategia de desarrollo de OptiStruct de permitir soluciones de análisis para la optimización, se destaca como una de sus diferencias, a la vez que capacita a los clientes con la mejor tecnología para desarrollar los mejores diseños.

 

20 Años de Legado Ganando Premios de Tecnología de Optimización

Desde hace más de 20 años, OptiStruct ha liderado el desarrollo de nuevas e innovadoras tecnologías de optimización. Esto incluye muchas tecnologías de primer nivel de mercado, como la optimización de la topología basada en el estrés y la fatiga, el diseño impulsado por topología para estructuras de celosía impresas en 3D y tecnologías para el diseño y optimización de estructuras laminadas compuestas entre otras. OptiStruct proporciona la biblioteca más completa de respuestas de optimización y restricciones de fabricación que permiten la flexibilidad necesaria para poder formular la gama más amplia de problemas de optimización.

 

Integración Perfecta en Procesos Existentes

Integrado en Hyperworks, OptiStruct puede ayudar a reducir significativamente el gasto corporativo en tecnología de cálculo competitiva. Además, utilizando los entornos existentes de pre- y post- procesamiento con flujos de trabajo de análisis superiores, Optistruct puede integrarse perfectamente en los procesos existentes con la mínima interrupción.

 

Optimización del Tiempo de Ingeniería

Los mensajes de error simplificados y fáciles de entender, combinados con la estricta comprobación del modelo, contribuyen a una simulación más precisa del comportamiento del diseño. Esto permite más tiempo para la ingeniería en lugar de perder tiempo en la depuración del modelo, así como en iterar errores debidos al modelado.

 

Facilidad de Aprendizaje

Utilizando flujos de trabajo optimizados y el conocido formato de entrada de Nastran, OptiStruct es muy fácil de aprender y de integrarse en los procesos existentes.

Capacidades

Solver integrado rápido y de gran escala: Una característica estándar incorporada de OptiStruct es un solver Eigen subestructurado automatizado multinivel (AMSES) que puede calcular rápidamente miles de modos con millones de grados de libertad.

 

Análisis Avanzado de NVH: OptiStruct proporciona una funcionalidad única y avanzada para análisis NVH, incluyendo un paso TPA (análisis de trayecto de transferencia), análisis de flujo de potencia, técnicas de reducción de modelos (súper elementos CMS y CDS), sensibilidad de diseño y un criterio de diseño ERP (potencia radiada equivalente) para optimizar estructuras para análisis NVH.

 

Solver robusto para el análisis no lineal y la durabilidad del tren de potencia: OptiStruct ha crecido para soportar una amplia gama de propiedades físicas para el análisis del tren de potencia. Esto incluye soluciones para transferencia de calor, modelado de pernos y juntas, materiales hiperelásticos y algoritmos de contacto eficientes.

 

Creación de conceptos de diseño

  • Optimización de la topología: OptiStruct utiliza la optimización de la topología para generar propuestas innovadoras de conceptos de diseño. De este modo, genera una propuesta de diseño óptima basada en un espacio de diseño, unos objetivos de rendimiento y unas restricciones de fabricación definidas por el usuario. La optimización de la topología se puede aplicar a espacios de diseño 1-D,2-D y 3-D.
  • Optimización de la topografía: Para las estructuras de paredes delgadas, a menudo se utilizan las perlas o las terminaciones como características del refuerzo. Para un conjunto dado de dimensiones del talón, la tecnología de optimización de topografía de OptiStruct generara propuestas de diseño innovadoras con el patrón de talón óptimo y la ubicación para el refuerzo, con el fin de cumplir con ciertos requisitos de rendimiento. Las aplicaciones típicas incluyen el refuerzo del panel y la gestión de frecuencias.
  • Optimización de tamaño libre: La optimización de tamaño libre se aplica ampliamente para encontrar la distribución óptima del espesor en estructuras metálicas mecanizadas e identificar las formas óptimas de las capas en compuestos laminados. El grosor de los elementos por capa de material es una variable de diseño en la optimización de tamaño libre.

 

Optimización para un Diseño Fino

  • Optimización del tamaño: Los parámetros óptimos del modelo, tales como las propiedades del material, las dimensiones de la sección transversal y los indicadores, se pueden determinar mediante la optimización del tamaño.
  • Optimización de la forma: la optimización de la forma se realiza para refinar un diseño existente a través de variables de forma definidas por el usuario. Las variables de forma se generan utilizando la tecnología de morfología – HyperMorph - disponible en HyperMesh.
  • Optimización de forma libre: la técnica patentada de OptiStruct para la optimización de formas no paramétricas genera automáticamente variables de forma y determina contornos de forma óptimos basados en los requisitos de diseño. Esto libera a los usuarios de la tarea de definir variables de forma y permite una mayor flexibilidad para las mejoras de diseño. La optimización de forma libre es muy eficaz para reducir las concentraciones de alto estrés.

     

Diseño y optimización de compuestos laminados: con el fin de ayudar en el diseño y optimización de compuestos laminados, OptiStruct ha incorporado un proceso único de 3 fases, que se basa en un enfoque de modelado basado en capas natural y fácil de usar. Esto también facilita la incorporación de varias restricciones de fabricación, tales como el desprendimiento de capas, específico para el diseño de compuestos laminados. La aplicación de este proceso da lugar a formas de capas óptimas (fase 1), número óptimo de capas (fase 2) y la secuencia de apilamiento de capas optima (fase 3).

Diseño y optimización de estructuras de rejilla fabricadas aditivamente: Las estructuras de rejilla ofrecen muchas características deseables, tales como ligereza y buenas propiedades térmicas. También son altamente deseables en implantes biomédicos debido a su naturaleza porosa y a la capacidad de facilitar la integración de tejido con la estructura trabecular. OptiStruct ofrece una solución única para diseñar estructuras de celosía basadas en la optimización de la topología. Posteriormente, los estudios de optimización de tamaño a gran escala se pueden ejecutar en las vigas de celosía, incorporando al mismo tiempo objetivos de rendimiento detallados, tales como estrés, pandeo, desplazamiento y frecuencia.

 

Características Destacadas

 

Rigidez, Fuerza y Estabilidad

  • Análisis estático lineal y no lineal con contacto y plasticidad
  • Análisis de grandes desplazamientos con materiales hiperelásticos
  • Análisis de contacto rápido
  • Análisis de pandeo

 

Ruido y Vibraciones

  • Análisis de modos normales para análisis de valores propios reales y complejos
  • Análisis de respuesta de frecuencia directa y modal
  • Análisis de respuesta aleatoria
  • Análisis del espectro de respuesta
  • Análisis de respuesta transitoria directa y modal
  • Precarga utilizando resultados no lineales para pandeo, respuesta en frecuencia y análisis transitorio.
  • Dinámica del rotor
  • Análisis de la estructura fluida acoplada (NVH)
  • Solver de valores propios de gran escala de AMSES
  • Solución rápida a gran escala (FASTFR)
  • Salida de resultados a frecuencias de respuesta de pico (PEAKOUT)
  • Análisis de trayecto de transferencia en un solo paso (PFPATH)
  • Análisis de sonido radiado.
  • Propiedades de los materiales dependientes de la frecuencia y poro-elásticos

 

Durabilidad del Tren de Potencia

  • Pretensión de perno en 1D y 3D
  • Modelado de juntas
  • Modelos de contacto y elementos de contacto
  • Plasticidad con endurecimiento
  • Propiedades del material dependientes de la temperatura
  • Descomposición del dominio

 

Análisis de Transferencia de Calor

  • Análisis de régimen estacionario lineal y no lineal
  • Análisis transitorio lineal
  • Análisis térmico/mecánico acoplado
  • Análisis de tensiones térmicas transitorias en un solo paso
  • Análisis térmico por contacto

 

Cinemáticas y Dinámicas

  • Análisis estático, cuasi-estático y dinámico
  • Extracción de cargas y estimación de esfuerzos
  • Optimización de sistemas y cuerpos flexibles

 

Optimización Estructural

  • Topología, topografía y optimización de tamaño libre
  • Tamaño, forma y optimización de forma libre
  • Diseño y optimización de compuestos laminados
  • Diseño y optimización de estructuras de celosía fabricadas aditivamente
  • Método de carga estática equivalente
  • Optimización multi-modelo

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