【HyperWorks优化实例向导】之利用HyperMesh新界面进行设计探索

本期我们就来讲讲如何使用 Altair HyperMesh™ 新界面进行设计探索（文末有操作视频及模型分享，不妨边看边上手试试哦~）。

Altair HyperStudy™ 拥有强大的 DOE 和优化算法，但是在做 DOE 和优化的时候看不见模型。

例如要创建一个机翼翼尖节点的位移响应，可能会因为不小心输入了错误的 ID 号而选到机身上去，设计变量的情形也差不多。在 HyperMesh 新界面直接通过鼠标点击图形区的模型节点实现，非常直观。

HyperMesh 新界面还支持在模型上查看变量的厚度，形状变量的范围，显示优化结果的云图和动画等，操作起来更加友好。不过只有新界面的 HyperMesh 才有这些功能。

所以，又多了一个使用 HyperMesh 新界面的理由。

 

HyperMesh 新界面概览

首先，让我们看一下新界面：

新界面很简洁，优化的设计变量、响应、目标和约束、作业提交分别有对应的图标：

设计变量

响应

目标和约束

作业提交

和 HyperStudy 一样，一个模型中可以包含多个 DOE，多个优化。每个 DOE 和优化有自己的设计变量和响应。

每一个 DOE 和优化都需要创建设计变量。设计变量可以是壳的厚度、弹簧刚度、梁截面的尺寸参数、材料中的数据、材料类型等。变量可以是连续变量或离散变量，变量之间可以创建关联关系。

 

HyperMesh 新界面 设计变量

实际上可以在任意的求解器卡片上右键选择 Create and Assign Parameter 完成一个设计参数的创建。

：创建后可以在 Patameter 按钮下进行查看或者创建为一个设计变量。

:对于材料或属性中的值，更直接的创建方法是直接使用 Size 按钮，然后选择希望创建变量的属性。

:创建形状变量直接点击 Shape 按钮，然后选择事先在 HyperMorph 中创建的 shape 即可。

：Materials 按钮用于创建材料类型变量，比如某一个属性引用的材料可以是钢材、铝或者其它材料。

创建后每个设计变量的值可以通过表格设置，并且支持在图形区预览，比如壳单元的厚度可以以不同颜色或者 3D 形式在图形区显示。形状变量可以直接在网格上看到变形的效果。设计变量也可以通过导入 csv 文件进行批量创建。

HyperMesh 新界面 创建响应和目标

DOE 和优化也都需要创建响应。响应可以是质量/体积、位移、应力/应变、模态、力等等。优化的目标和约束都从响应中进行选取。

:复杂的响应可以通过 Derived 按钮进行创建。

目前版本支持的响应类型还不像 HyperStudy 那么丰富，将在后续版本中逐步完善。

HyperMesh 新界面 图表展示

DOE 的线性效应既可以以数值或柱状图显示：

也可以直接在网格上以不同的颜色显示：

各种变量和响应之间的关系可以显示为散点图，图中还可以将约束显示为一条线：

HyperStudy 中常规的优化目标和设计变量的迭代曲线也可以以曲线图的方式来显示：

 

想搞点设计探索？

HyperMesh 新界面 设计探索

DOE 计算完成后，后台已经构建好了响应面，直接拖拽一下鼠标，结果即可实时更新。

还可以把 DOE 和优化的结果直接以云图的形式显示在模型上：

总结一下在 HyperMesh 新界面下进行设计探索的优势：

•从模型前处理到求解到优化到后处理一条龙服务，堪称优化全家桶。
•设计变量、响应、结果都可以在模型网格上显示，看得明白，优化得放心。

目前的一些不足：

•只支持 Altair OptiStruct™ 和 Altair Radioss™ 求解器，不过后续很快会增加对自定义求解器的支持。
•虽然支持多任务同时求解，但是只支持本机求解，下一版本会增加远程提交作业的功能。
•支持的响应类型还不够完善，后续版本会持续增加。
•目前还不支持多窗口显示，下一版本将发布该功能，如下图所示：

另外，接下来将要发布的版本还可以使用机器学习进行结果预测，如下图所示：

如果你希望亲手操作一下，可以下载学习由 Altair 技术工程师张晨录制的4个例子，模型图片如下：

文章来源：Altair官方技术博客