HyperStudy
2019-03-31



Altair HyperStudy是一款多学科的设计探索、研究以及优化软件。通过使用实验设计、拟合模型、优化算法,HyperStudy可以创建可变设计、管理计算以及收集数据。它可以帮助用户理解数据趋势、权衡设计、优化设计性能以及鲁棒性。HyperStudy无缝嵌入在Altair HyperWorks™平台中,用户界面非常直观,即使是非专业人士也可以使用它完成设计探索。


产品亮点

• 最先进的设计探索,拟合模型以及优化方法

• 数据挖掘工具易于使用与理解

• 拥有主流求解器的直接接口

• 完全集成于HyperWorks套件,通过Altair HyperWorks™ 无缝链接形状优化


优势

HyperStudy提供给用户友好的环境以及最先进的设计探索方法与数据挖掘工具。

• 有效帮助用户理解设计参数与设计需求之间的关系

• 能够对大量的设计数据进行归类、分析与探索

• 当设计与需求冲突时能够实现快速权衡设计

• 快速利用试验数据,调校分析模型并对标

• 增强产品的可靠性与稳健性

• 缩短研发周期,最小化产品上市时间,减少总体设计成本

• 增加CAE求解器的投资回报率


功能

DOE实验设计

利用DOE技术可以更好地理解设计变量以及总体响应之间的关系。

HyperStudy中具有以下几类DOE方法:

Box-Behnken

• 中心复合法

D-Optimal

• 导入外部DOE矩阵

• 部分因子法

• 全因子法

Hammersley

Modified Extensible Lattice Sequences(MELS)

• 拉丁超立方法

Plackett-Burman

• 田口法

• 用户自定义


拟合方法

拟合方法主要用来建立近似分析模型,来替代真实而昂贵的数值模拟。近似模型也可以用来过滤噪声,使得函数更光滑,增加优化算法的有效性。近似模型可用于优化以及随机分析。

HyperStudy的近似模型模块有多种近似方法可供选择,包括:

• 最小二乘法

• 移动最小二乘法

• 径向基函数法

• 超级克里金法




优化

HyperStudy可进行多学科优化以及可靠性、鲁棒性最优化设计。在多学科优化中,设计师可改善系统的整体性能。如果产品质量对设计以及使用环境中的不确定因素很敏感,则可进行可靠性、鲁棒性最优化设计,降低设计使用中不确定因素的敏感性。

HyperStudy包含非常丰富的优化算法:

Altair特有的高效优化算法:自适应响应面法、全局响应面法(ARSMGRSM)

• 序列二次规划(SQP)

• 可行方向法(MFD)

• 遗传算法(GA)

• 多目标遗传算法(MOGA)

• 序列优化与可靠性分析 (SORA)

• 单循环方法(SLA)

• 用户自定义优化算法(通过内置的API)


随机分析

随机分析中可进行可靠性和稳健性分析,并提供改进信息,也可开展基于可靠性和鲁棒性的优化设计。随机分析既可基于实际仿真模型也可基于代理模型。

HyperStudy抽样算法包括:

• 简单随机抽样

• 拉丁超立方抽样

Hammersley

• 概率分布函数:正态分布、均匀分布、三角分布、韦伯尔分布以及指数分布

Modified Extensible Lattice Sequences(MELS)


后处理与数据挖据

HyperStudy提供了高级后处理以及数据挖据功能,使用户更深入的理解设计,大大简化了研究、归类、分析结果的工作。分析结果可用以下方式展现:

• 相关系数矩阵

• 散点图

• 主效应以及相互作用图

• 柱状图

• 平行坐标图

• 帕雷托图

• 方向图

• 箱线图


参数化分析模型

HyperStudy支持诸多模型,包括:Altair MotionView™, Spreadsheet,Workbench,  Altair SimLab™, Altair Feko™ and Altair Flux™。其中Altair HyperMesh, Altair MotionView Altair SimLab™可与HyperStudy直接集成,使其可直接参数化有限元模型、多体动力学模型以及流体模型。这使参数研究流程非常简单高效。HyperStudy对于Feko, Flux, Workbench,Excel模型亦可直接参数化并导入响应。对其他CAE求解器,HyperStudy提供了标准化的参数化方法,可对计算输入文件进行参数化。


基于网格变形技术的形状优化

HyperMesh中可使用强大的网格变形技术对复杂结构进行形状预变形,然后使用预变形作为参数。变形后的形状可以存储成HyperStudy形状参数。


同主流求解器的直接接口

HyperStudy无需额外数据转换工具,可直接读取主流求解器的各种数据,快速实现参数研究流程。相关求解器包括:

ABAQUS

Adams

ANSYS

DADS

Excel

Fluent

LS-DYNA

MADYMO

MARC

Matlab/Simulink

Altair MotionSolve™

NASTRAN

Altair OptiStruct™

PAMCRASH

Altair Radioss™

StarCD