OptiStruct及HyperStudy優(yōu)化與工程應(yīng)用
定 價：149 元
叢書名：HyperWorks 進(jìn)階教程系列
- 作者：方獻(xiàn)軍，徐自立，熊春明 著
- 出版時間：2021/3/1
- ISBN：9787111675129
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：O241.82-39
- 頁碼：400
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《OptiStruct及HyperStudy優(yōu)化與工程應(yīng)用》是在2019版HyperWorks軟件基礎(chǔ)上編寫的OptiStruct和HyperStudy優(yōu)化教程。全書首先深入講解了拓?fù)鋬?yōu)化、自由尺寸優(yōu)化、形貌優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、自由形狀優(yōu)化、增材制造優(yōu)化、復(fù)合材料優(yōu)化，以及等效靜態(tài)載荷法、熱、疲勞及非線性優(yōu)化等OptiStruct優(yōu)化技術(shù)，然后詳細(xì)介紹了HyperStudy相關(guān)的各種優(yōu)化技術(shù)。本書對軟件功能與應(yīng)用的介紹非常全面，并包含大量的實用案例，讀者只需要這一本書就可以解決OptiStruct和HyperStudy這兩款軟件的絕大部分應(yīng)用問題。
《OptiStruct及HyperStudy優(yōu)化與工程應(yīng)用》是學(xué)習(xí)HyperWorks優(yōu)化技術(shù)的必備手冊，可作為從事機(jī)械、汽車、航空航天、船舶、電子等行業(yè)的工程技術(shù)人員的自學(xué)或參考用書，也可作為理工科院校相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)用書。
適讀人群 ：本書是學(xué)習(xí)HyperWorks優(yōu)化技術(shù)的必備手冊，可作為從事機(jī)械、汽車、航空航天、船舶、電子等行業(yè)的工程技術(shù)人員的自學(xué)或參考用書，也可作為理工科院校相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)用書。
1.內(nèi)容全面、豐富、細(xì)致，真正做到“一本書解決OptiStruct 和HyperStudy優(yōu)化的絕大部分應(yīng)用問題”。
2.書中案例均為真實工程案例，既包含詳細(xì)的軟件使用方法，又凝結(jié)了多位澳汰爾專家級工程師的豐富工程經(jīng)驗。
3.所有案例均可直接掃碼看視頻，更有Hypermesh、Optistruct等Hyperworks系列軟件、Templex等的多形式資源可供學(xué)習(xí)。
為了滿足用戶的學(xué)習(xí)需求，Altair（澳汰爾）曾于2013年出版《OptiStruct&HyperStudy理論基礎(chǔ)與工程應(yīng)用》。在過去的幾年里，隨著軟件的不斷升級，軟件功能與界面已經(jīng)變化很多，用戶迫切需要一本和當(dāng)前軟件版本匹配的中文教程。
本書內(nèi)容
本書第1~9章介紹OptiStruct優(yōu)化，第10~16章介紹HyperStudy的相關(guān)功能。
第1章是OptiStruct簡介，包括OptiStruct功能概述、幫助文件使用指南、out文件內(nèi)容解釋、優(yōu)化常用操作和優(yōu)化控制卡片，是學(xué)習(xí)OptiStruct優(yōu)化的必備基礎(chǔ)。
第2章是拓?fù)鋬?yōu)化和自由尺寸優(yōu)化，介紹了優(yōu)化三要素、制造約束、多模型優(yōu)化、失效安全優(yōu)化等基礎(chǔ)知識，給出了幾個應(yīng)用性很強(qiáng)的入門案例，并在最后通過一些工程實例講解了1D/2D/3D拓?fù)鋬?yōu)化的使用技巧。
第3章是形貌優(yōu)化，介紹了形貌優(yōu)化中的設(shè)計變量、制造約束和控制參數(shù)以及第二類響應(yīng)，包含多個入門實例和工程實例，涉及冰箱、汽車、電池等多種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，既詳細(xì)講解了優(yōu)化的操作步驟，也提供了各種零部件的具體優(yōu)化思路。
第4章是尺寸優(yōu)化，介紹了尺寸優(yōu)化中的設(shè)計變量和變量關(guān)聯(lián)，以及第三類響應(yīng)、靈敏度分析、全局搜索，實例涉及汽車、建筑、飛機(jī)等的多種常見優(yōu)化分析場景。
第5章是形狀優(yōu)化和自由形狀優(yōu)化。通過理論知識和應(yīng)用實例介紹了形狀優(yōu)化和自由形狀優(yōu)化技術(shù)，通過大量實例介紹了網(wǎng)格變形技術(shù)的概念及變形域和控制柄、變形體、映射到幾何、自由變形等變形方法，最后還給出了鑄造件、注塑件、鈑金件的優(yōu)化工程實例。
第6章是增材制造優(yōu)化，除介紹增材制造的基礎(chǔ)知識外，還包括增材制造中拓?fù)鋬?yōu)化、基于PolyNURBS工具進(jìn)行幾何重構(gòu)、格柵優(yōu)化的多個實例。這一章多次使用到Inspire模塊。
第7章是復(fù)合材料優(yōu)化，介紹了復(fù)合材料優(yōu)化的概念和鋪層復(fù)合材料優(yōu)化三階段，工程實例包括機(jī)翼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料蒙皮優(yōu)化和工字梁復(fù)合材料優(yōu)化。
第8章是等效靜態(tài)載荷法、熱、疲勞及非線性優(yōu)化。在對等效靜態(tài)載荷法、熱工況、疲勞工況優(yōu)化進(jìn)行簡要介紹的基礎(chǔ)上，給出了相應(yīng)的應(yīng)用實例及復(fù)雜工程實例，涉及風(fēng)道擋板、散熱器、汽車懸掛控制臂、發(fā)動機(jī)連桿、輪轂等結(jié)構(gòu)件。
第9章是Altair概念設(shè)計優(yōu)化流程與多學(xué)科優(yōu)化工具，主要介紹實際優(yōu)化項目中的一些考慮以及多學(xué)科優(yōu)化的最新軟件工具。
第10章是HyperStudy簡介與理論基礎(chǔ)，簡要介紹了HyperStudy的操作方法及試驗設(shè)計（DOE）、近似模型、優(yōu)化方法和隨機(jī)性分析。
第11章是建立HyperStudy模型，介紹了HyperStudy支持的求解器及其注冊，以及添加模型、定義輸入變量、測試模型、定義輸出響應(yīng)等建立HyperStudy模型的整個過程，添加模型階段包括Operator等各類模型的參數(shù)化，最后還介紹了如何驅(qū)動UG等CAD軟件參數(shù)化幾何模型。全章通過大量不同情況的實例講解了這些過程，本章是后續(xù)DOE、響應(yīng)面擬合、優(yōu)化和隨機(jī)性分析的基礎(chǔ)。
第12章是試驗設(shè)計（DOE），介紹了DOE的概念及不同算法，最后給出了三個工程實例，包括白車身DOE分析、聯(lián)合有限元求解器分析以及實驗數(shù)據(jù)的應(yīng)用。
第13章是響應(yīng)面擬合，介紹了響應(yīng)面的概念及不同算法，提供了踏板機(jī)構(gòu)、前懸架轉(zhuǎn)向拉桿、座椅等結(jié)構(gòu)的優(yōu)化實例。
第14章是HyperStudy優(yōu)化，首先介紹了HyperStudy優(yōu)化、多目標(biāo)優(yōu)化、多模型與多學(xué)科優(yōu)化、不確定性優(yōu)化的基礎(chǔ)知識和多個操作實例，然后詳細(xì)介紹了其中的優(yōu)化算法及復(fù)雜優(yōu)化問題的解決思路，最后是各種求解器相關(guān)的優(yōu)化應(yīng)用，涉及結(jié)構(gòu)、流體、電磁場等各個學(xué)科的求解器。本章內(nèi)容是工程實際中應(yīng)用HyperStudy最多的一部分。
第15章是隨機(jī)性分析，介紹了隨機(jī)性分析的概念及不同的采樣算法。
第16章是HyperStudy技術(shù)專題，介紹了HyperStudy文件管理、使用Verify進(jìn)行響應(yīng)面結(jié)果驗證、自定義求解器和使用高性能計算這四項內(nèi)容，最后以Tcl和Python的有趣實例作為全書的結(jié)尾。
本書的核心內(nèi)容都在實例中進(jìn)行講解，我們把做好實例作為主要的努力方向，而且每個實例都有配套的操作視頻以及相關(guān)的文件，以幫助讀者高效地完成學(xué)習(xí)。
讀者對象
OptiStruct及HyperStudy優(yōu)化與工程應(yīng)用前言本書主要面向有一定OptiStruct和HyperStudy使用經(jīng)驗的用戶，不過為了幫助零基礎(chǔ)用戶，每章都安排了多個簡單而完備的入門案例。另外，還準(zhǔn)備了相關(guān)的系列視頻教程供讀者下載學(xué)習(xí)，包括HyperMesh基礎(chǔ)教程和高級教程、OptiStruct分析優(yōu)化基礎(chǔ)和高級教程、HyperStudy基礎(chǔ)教程。此外，還準(zhǔn)備了HyperMesh、HyperStudy和OptiStruct的全套tutorial入門視頻教程和Templex、Tcl二次開發(fā)、Compose等專題視頻教程以供拓展學(xué)習(xí)。
如何獲取更多資料
Altair是一家非常開放的公司，以幫助客戶解決實際問題為技術(shù)工作的主要目標(biāo),包括在中國區(qū)無條件免費(fèi)提供學(xué)習(xí)資料。
關(guān)注微信公眾號“Altair澳汰爾” ，二維碼如圖01所示。在“技術(shù)應(yīng)用”>“培訓(xùn)資料”中獲得網(wǎng)盤下載鏈接，在網(wǎng)盤文件夾“學(xué)習(xí)培訓(xùn)”中可看到OptiStruct和HyperStudy等相關(guān)的學(xué)習(xí)資料。具體操作也可以參考視頻“CH0_1_通過微信獲取學(xué)習(xí)資料mp4”（見圖02）。
Altair官方技術(shù)博客blogaltairco
幾位作者在澳汰爾作為技術(shù)支持十余年，具有扎實的CAE理論基礎(chǔ)，一直為國內(nèi)外汽車、航天航空、電子等各種行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計提供技術(shù)支持與解決方案，具有非常豐富的工程實戰(zhàn)經(jīng)驗；秉承澳汰爾的優(yōu)良傳統(tǒng)，不遺余力地為用戶提供大量學(xué)習(xí)資源，曾出版多本圖書，具有豐富的圖書寫作經(jīng)驗。
序
前言
第1章OptiStruct簡介
1.1OptiStruct功能概述
1.2幫助文件使用指南
1.3.out文件內(nèi)容解釋
1.4OptiStruct優(yōu)化的一些常用操作
1.5優(yōu)化控制卡片
第2章拓?fù)鋬?yōu)化和自由尺寸優(yōu)化
2.1拓?fù)鋬?yōu)化和自由尺寸優(yōu)化簡介
2.1.1拓?fù)鋬?yōu)化簡介
2.1.2自由尺寸優(yōu)化簡介
2.1.3實例：michell模型拓?fù)鋬?yōu)化
2.1.4實例：方板的自由尺寸優(yōu)化
2.1.5網(wǎng)格收斂性研究
2.2優(yōu)化三要素
2.2.1設(shè)計變量
2.2.2響應(yīng)
2.2.3約束和目標(biāo)
2.3制造約束
2.3.1成員尺寸約束
2.3.2拔模和擠壓約束
2.3.3對稱約束
2.3.4模式重復(fù)約束
2.3.5均勻模式約束
2.4多模型優(yōu)化
2.5失效安全優(yōu)化
2.6多材料拓?fù)鋬?yōu)化
2.7工程實例
2.7.1軌道支撐柱安裝位置優(yōu)化（1D）
2.7.2使用加權(quán)柔度響應(yīng)進(jìn)行多工況模型的拓?fù)鋬?yōu)化（2D）
2.7.3轉(zhuǎn)向節(jié)與掛鉤結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化（3D）
第3章形貌優(yōu)化
3.1形貌優(yōu)化技術(shù)簡介
3.1.1形貌優(yōu)化的概念
3.1.2形貌優(yōu)化適用場景
3.1.3實例：冰箱抽屜底板形貌優(yōu)化
3.2設(shè)計變量、制造約束和控制參數(shù)
3.2.1設(shè)計變量
3.2.2制造約束
3.2.3拉延筋控制參數(shù)
3.3第二類響應(yīng)
3.3.1第二類響應(yīng)介紹
3.3.2實例：使用方程響應(yīng)優(yōu)化安全帶牽引器支架
3.4工程實例
3.4.1電池包外殼形貌優(yōu)化
3.4.2拓?fù)浜托蚊猜?lián)合優(yōu)化
3.4.3基于頻響分析的車身地板形貌優(yōu)化
3.4.4SUV背門內(nèi)板形貌優(yōu)化
第4章尺寸優(yōu)化
4.1尺寸優(yōu)化技術(shù)簡介
4.1.1尺寸優(yōu)化基本概念
4.1.2實例：扭轉(zhuǎn)工況下的車架厚度優(yōu)化
4.2設(shè)計變量和變量關(guān)聯(lián)
4.2.1離散變量
4.2.2變量關(guān)聯(lián)
4.2.3批量創(chuàng)建尺寸變量
4.2.4尺寸優(yōu)化結(jié)果的后處理
4.2.5實例：厚度依賴的車架尺寸優(yōu)化
4.2.6實例：高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁截面優(yōu)化
4.3第三類響應(yīng)
4.3.1Excel響應(yīng)定義方法
4.3.2實例：基于Excel響應(yīng)的機(jī)身蒙皮優(yōu)化
4.3.3Compose響應(yīng)定義方法
4.3.4實例：基于Compose響應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化
4.3.5用C語言和Fortran語言定義響應(yīng)
4.4靈敏度分析
4.4.1靈敏度的數(shù)學(xué)表達(dá)
4.4.2靈敏度分析方法
4.4.3實例：白車身鈑金厚度的靈敏度分析
4.5全局搜索
4.5.1局部最優(yōu)解與全局最優(yōu)解
4.5.2全局搜索算法
4.5.3實例：框架結(jié)構(gòu)梁截面優(yōu)化的全局搜索計算
第5章形狀優(yōu)化和自由形狀優(yōu)化
5.1形狀優(yōu)化和自由形狀優(yōu)化簡介
5.1.1什么是形狀優(yōu)化
5.1.2實例：2D工字梁結(jié)構(gòu)的形狀優(yōu)化
5.1.3什么是自由形狀優(yōu)化
5.1.4實例：帶孔方板的自由形狀優(yōu)化
5.2網(wǎng)格變形技術(shù)
5.2.1網(wǎng)格變形總體介紹
5.2.2變形域和控制柄方法
5.2.3變形體方法
5.2.4映射到幾何方法
5.2.5自由變形方法
5.2.6形狀及相關(guān)操作
5.2.7對稱工具
5.2.8變形約束
5.3工程實例
5.3.1鑄造件形狀優(yōu)化
5.3.2注塑件加強(qiáng)筋位置優(yōu)化
5.3.3鈑金件形狀和自由形狀聯(lián)合優(yōu)化
第6章增材制造優(yōu)化
6.1增材制造簡介
6.1.1增材制造現(xiàn)狀
6.1.2Altair增材制造解決方案
6.2增材制造結(jié)構(gòu)優(yōu)化
6.2.1實例：基于靜力學(xué)仿真的拓?fù)鋬?yōu)化
6.2.2實例：基于多體動力學(xué)仿真的拓?fù)鋬?yōu)化
6.2.3實例：基于PolyNURBS工具進(jìn)行幾何重構(gòu)
6.2.4實例：Inspire格柵優(yōu)化
6.2.5實例：OptiStruct格柵優(yōu)化
第7章復(fù)合材料優(yōu)化
7.1復(fù)合材料優(yōu)化解決方案
7.2鋪層復(fù)合材料優(yōu)化三階段
7.2.1復(fù)合材料的建模、響應(yīng)與制造約束
7.2.2階段一：鋪層形狀優(yōu)化
7.2.3階段二：鋪層厚度優(yōu)化
7.2.4階段三：鋪層順序優(yōu)化
7.3工程實例
7.3.1機(jī)翼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料蒙皮優(yōu)化
7.3.2工字梁復(fù)合材料優(yōu)化
第8章等效靜態(tài)載荷法、熱、疲勞及非線性優(yōu)化
8.1利用等效靜態(tài)載荷法進(jìn)行結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化
8.1.1等效靜態(tài)載荷法簡介
8.1.2實例：基于Radioss模型進(jìn)行等效靜態(tài)載荷法優(yōu)化
8.2基于熱工況的優(yōu)化
8.2.1熱分析簡介
8.2.2實例：熱工況下的風(fēng)道擋板形貌優(yōu)化
8.2.3實例：熱工況下的散熱器拓?fù)鋬?yōu)化
8.3基于疲勞工況的優(yōu)化
8.3.1疲勞分析簡介
8.3.2實例：疲勞工況下的控制臂拓?fù)鋬?yōu)化
8.4工程實例
8.4.1非線性工況下的發(fā)動機(jī)連桿自由形狀優(yōu)化
8.4.2非線性工況下的輪轂拓?fù)鋬?yōu)化
第9章Altair概念設(shè)計優(yōu)化流程與多學(xué)科優(yōu)化工具
9.1仿真驅(qū)動設(shè)計
9.2概念設(shè)計優(yōu)化流程Altair.C123
9.2.1C1拓?fù)鋬?yōu)化
9.2.2C2方案迭代
9.2.3C3細(xì)節(jié)優(yōu)化
9.3C123概念設(shè)計優(yōu)化流程的應(yīng)用
9.4多學(xué)科優(yōu)化
9.4.1多學(xué)科優(yōu)化一般流程
9.4.2多學(xué)科優(yōu)化工具M(jìn)DO.Director
第10章HyperStudy簡介與理論基礎(chǔ)
10.1HyperStudy簡介
10.1.1應(yīng)用領(lǐng)域
10.1.2用戶界面
10.1.3操作流程
10.2HyperStudy中的方法
10.2.1試驗設(shè)計
10.2.2近似模型
10.2.3優(yōu)化方法
10.2.4隨機(jī)性分析
第11章建立HyperStudy模型
11.1求解器注冊
11.1.1支持的求解器類型
11.1.2求解器注冊流程
11.2添加模型和非文本類模型參數(shù)化
11.2.1HyperStudy支持的模型類型
11.2.2內(nèi)置接口模型及其參數(shù)化
11.2.3Operator模型
11.3文本類
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