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Altair 澳汰尔工程软件（上海）有限公司
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HyperWorks10.0彰显创新价值
HyperWorks10.0包含了两个全新模块，对求解器的功能进行了大幅提升，新增加了许多业内首创的技术，并且对所有内嵌模块进行了全面的功能升级。

HyperWorks是全球领先的企业级产品创新解决方案。HyperWorks整合了一系列一流的工具，包括建模、分析、优化、可视化、报表和性能数据管理系统等，为全球超过4000家商业用户创造了巨大的成本优势和应用价值。

2009年5月，Altair公司发布的最新HyperWorks10.0版本，包含了大量全新的特征及功能增强，是迄今为止最全面、最强大的CAE创新平台之一。

领先的前后处理平台

HyperMesh是一个高性能的CAE前处理器，它提供了高度交互的可视化环境，帮助用户完成产品建模。

在二维网格划分方面，HyperMesh10.0新增了网格划分控制算法，使网格更加整齐光顺并减少了三角形单元的数量，从而能够快速得到高质量的网格；此外，在网格重划分时可以方便快捷地添加特征，并保证网格的连续性，大大降低了结构设计更替时的工作难度。

HyperMesh10.0还增加了四面体网格划分流程自动化工具，使用户可以快速高质量地实现复杂四面体网格的划分，简化了网格划分流程，降低了网格划分难度。

在CFD网格划分方面，HyperMesh10.0增加了快捷的风洞网格划分功能、二维网格边界层支持，支持SPH光顺粒子的自动产生。

HyperView是一个强大的CAE仿真和试验结果后处理可视化平台，用于处理有限元分析、多体系统仿真、试验工程和视频数据等，它在保持原有强大功能基础上，更新和增加了以下功能：增加了参数浏览器，使用户可以在图形界面上自由地定义参数模板，实现后处理的自动化；增加了直角坐标系、柱坐标系和球坐标系的建立，支持分析结果在坐标系之间的转换，增加局部区域显示结果最小/最大值；增加了载荷包络面追踪功能，可以显示多工况分析的包络面结果，使分析结果、评价结果更加直观（见图1）。

RADIOSS——重装上阵的有限元求解器

RADIOSS是业界著名的隐式和显式有限元求解器，可处理动载荷、静载荷下的固体结构、流体和流固耦合等各类复杂问题。

RADIOSS/Implicit 的新功能和最主要的改进包括：计算功能增强，对线性静力求解、线性屈曲求解和直接频响分析提供了更强大的并行计算功能；改进了NVH分析功能，无缝的ALMS接口减少了频率响应分析计算时间，支持流体结构CMS超单元减小计算时间，在HyperMesh中改进了结构网格和声腔网格耦合效果的可视化检查（见图2），考虑粘性阻尼残余向量的计算，支持模态，节点（流体和结构）和面板贡献量的可视化输出；增加了应变疲劳分析功能；在稳态热传分析中增加了自由对流边界条件，考虑结构与周围环境进行热交换，增加内部热源定义，考虑体积热的生成。


图2 声学响应分析及优化

RADIOSS/Explicit 的新功能和最主要的改进包括：

全新的Tetra4N四面体单元：与线性Tetra4具有同样的时间步，同时具有较高的计算精度，剪切锁死效应几乎可以忽略，能够与壳单元兼容，可以用较少的计算时间得到很高的计算精度。

复合材料分析的改进（见图3）：使用Plies/Stacks的方式来简化输入，更贴近物理情况，增加了新的Law12.25复合材料模型，增加了新的失效指标，并且可以对同一材料指定多个失效标准。

全新的基于扩展有限元XFEM方法的失效模型：一般模拟裂纹是在有限元模型中预先建立好裂纹，但使用XFEM方法，划分网格时不用考虑裂纹，分析过程无需人工干预裂纹的产生。


图3 复合材料分析

多域（Multi-domain）技术的改进及新的选择质量缩放（SMS）方法：多域技术可以将模型分为任意多个子域，每个子域拥有独立的时间步，可以分别指定CPU个数，大大提高了计算效率。相比常见的质量缩放方法，选择质量缩放方法只在质量矩阵非对角项上增加质量，所以不会改变平动加速度的惯量效应，可以更好地提高时间增量步。

新一代多体动力学解决方案

MotionView10.0是新一代的机械系统仿真解决方案，在多学科协同仿真和整车多体动力学分析功能上都有了明显的提升，包括：

增加了与大型控制系统设计软件Matlab、专业液压气动仿真软件DSHPlus的协同仿真功能。协同仿真可以分析机械系统与其他系统之间的相互作用，更好地了解系统级的性能。同时，增强了悬架分析功能，MotionSolve现在可以同时计算超过90个不同的悬架设计因子（SDF）。增加多种轮胎模型以满足用户需要，如为整车操稳分析提供了Pac89和Pac2002轮胎模型，为整车的舒适性分析提供了Ftire轮胎模型，由于采用标准轮胎数据格式，易于实现不同多体动力学软件间轮胎数据转换（见图4）。


图4 带轮胎模型的整车分析

超强的结构与多学科优化解决方案

OptiStruct是功能强大的结构优化求解器，可用于产品设计、校核和优化，其创新的设计方案屡获大奖。

OptiStruct10.0提供了众多工程师梦寐以求的优化功能，包括：

声学性能优化：提供多种优化类型对声压等进行优化，有效降低指定频段内的声压级。

随机性能优化：能够将随机激励作用下的位移、速度、加速度、应力等的功率谱密度函数和均方根值作为优化响应，优化产品在随机振动激励下的性能（见图5）。


图5 随机响应形貌优化

疲劳性能优化：OptiStruct支持S-N和E-N疲劳分析功能，可以在概念设计阶段考虑疲劳性能，包括指定载荷序列作用下的损伤值以及循环次数，直接得到满足疲劳寿命需求的最佳化设计，也可以在细节设计阶段对局部形状和尺寸进行优化，提高产品的耐久性。

增强的优化结果几何重构能力：包括支持形貌优化结果的AutoBead双层压延筋自动重构，以及OSSmooth的边界光顺和网格重划分能力。

HyperStudy是一个面向产品稳健性设计的参数化研究及多学科优化工具，具有实验设计、模型近似研究、多学科优化和随机性分析等强大的功能，能够与线性、非线性、动力学、流体及各种多物理场求解器无缝连接。HyperStudy10.0的主要增强如下：

增加了基于可靠性的优化设计，可以在优化问题中对产品的可靠性和稳健性进行约束，找到满足一定可靠性和稳健性条件下产品的最佳设计。HyperStudyDSS丰富的DOE分析结果后处理、数据挖掘、汽车碰撞安全性能评估和评级（ECE和Euro NCAP标准）等全部集成到HyperStudy界面中。

用于数值分析的全新产品3bW汽车设计网

HyperMath是HyperWorks10.0的新增模块，是一个通用的数值计算环境，可帮助用户轻松进行对多种类型数据进行定制化的运算和处理，其中包括与CAE前后处理相关联的数据。这一新的软件技术包含一个强大而灵活的编程语言、全面的数学函数和工具库，内嵌一个综合的代码开发环境、数据可视化工具，直接支持各类通用的数据格式。HyperMath与HyperWorks平台内的设计优化和流程自动化工具以及所有支持命令行的第三方应用程序无缝集成，提供更快的设计指引并改善决策过程。

结束语

除了上述多项新功能之外，HyperWorks10.0在前后处理效率、求解器功能、优化功能以及多体动力学仿真等方面还增加了许多其他令人激动人心的新功能，同时，HyperWorks10.0的合作伙伴程序也加入了多个新成员，包括CFD流体分析软件Acusim、液压气动分析软件DSHPlus、雕刻分析软件Sculptor、工业设计软件SolidThinking以及刚体动力学分析软件MADYMO等。

新功能和新模块技术的推广、Altair革命性的基于Unit 的“pay-for-use”商业模式和合作伙伴的解决方案极大地降低了用户在软件使用上的成本，帮助用户提升创新能力，为企业在成本、效率和创新上创造直接的价值。
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