HyperStudy+Inspire Studio 进行梁截面尺寸优化 HS-1650

在本教程中，您将通过HyperStudy在Inspire Studio中执行几何更改，并研究每个维度对响应的影响。

在开始之前，请将本教程中使用的模型文件从 /HS-1650/ 复 制到您的工作目录。

在本教程中，您将：

·使用Inspire Studio更改工字梁横截面的尺寸并生成新的CAD文件。

·将CAD文件读入HyperMesh，并通过自动化脚本准备有限元模型。

·在OptiStruct中运行有限元模型并提取位移结果。

设计变量：

·宽度

·高度

·腹板厚度

·法兰厚度

响应：沿Y轴的最大偏转

有限元模型：

·六面体网格

·一端在所有方向上固定

·在另一端沿Y轴正方向施加弯曲载荷

 

 

一、在Inspire Studio中指定设计变量

1.打开Inspire Studio。

2.打开模型。

a)在菜单栏中，单击File>Open。

b)在Open File对话框中，从工作目录打开Ibeam.iStudio。

3.在Analysis功能区的Design Table组中，单击Design Table工具。

此时将打开Design Table对话框。

4.在Model Browser中，选择Sketch以使用可用变量填充Design Table对话框。

 

5.选择所有变量，将它们移动到右侧窗口，然后指定最小值和最大值，如下所示。

所有尺寸的单位均以米为单位。

6.单击Export并将文件作为Ibeam.ist2hst保存到工作目录。

Ibeam.ist2hst包含HyperStudy要读取的每个变量的所有必要属性。

二、设置Inspire Studio模型

1.启动HyperStudy。

2.通过以下方式开始新研究：

a)在菜单栏中，单击File>New。

b)在功能区上，单击。

3.在Add Study对话框中，输入研究名称，选择研究的位置，然后单击OK。

4.转到Define Models步骤。

5.通过将Ibeam.ist2hst文件从目录拖放到工作区来添加Inspire Studio模型。

Resource、Solver input file字段已填充。

6.将扩展名Solver Input File更改为.x_t。

Inspire Studio连接以Parasolid格式提供CAD文件，因此求解器输入文件的扩展名Ibeam.x_t。

 

7.单击Import Variables。

从Ibeam.ist2hst文件导入4个输入变量。

8.转到Define Input Variables步骤并查看输入变量。

 

9.转到Test Models步骤，然后单击Run Definition。

在study Directory中创建approaches/setup_1-def/ 目录。approaches/setup_1-def/run__00001/m_1目录包含输出文件（Ibeam.iges），这是试运行的结果。

三、设置HyperMesh Batch算子模型

Inspire Studio模型运行完成后，将输出几何图形文件Ibeam.iges。此文件由HyperMesh读取，并通过工作目录中的automation.tcl脚本准备有限元模型（Ibeam.fem）。

1.转到Define Models步骤。

2.添加Operator模型。

a)单击Add Model。

b)在Add - Altair HyperStudy对话框中，选择Operator，然后单击OK。

c)将求解器执行脚本设置为HM batch。

 

3.单击Model Resources。

此时将打开Model Resources对话框。

4.在Model Resources对话框中，定义一个模型依赖关系，该依赖关系引用要用作自动化脚本的tcl脚本。

a)选择Operator 1（m_2）。

b)单击Resource Assistant>Add File。

c)在Select File对话框中，导航到工作目录并添加automation.tcl。

d)将automation.tcl Operation设置为Copy。

5.重复步骤4 以使用此处找到的Ibeam.x_t文件定义另一个模型依赖关系：approaches/setup_1-def/run__00001/m_1。

6.查看Model Resources窗口，然后单击Close。

 

7.在运算符1的Solver Input Arguments字段中，单击 并输入参数，如下所示，然后单击OK。

 

-tcl C：/... /approaches/setup_1-def/run__00001/m_2/automation.tcl

8.转到Test Models步骤，然后单击Run Definition。

9.在Altair HyperStudy对话框中，单击Overwrite。

创建approaches/setup_1-def/run__00001/m_2目录，其中包含输出文件Ibeam.fem，即试运行的结果。

四、设置OptiStruct算子模型

HyperMesh算子模型运行完成后，将创建一个输入文件（Ibeam.fem），用于OptiStruct中的有限元分析。

1.转到Define Models步骤。

2.添加Operator模型。

a)单击Add Model。

b)在Add - Altair HyperStudy对话框中，选择Operator，将标签更改为运算符2，然后单击OK。

c)将求解器执行脚本设置为OptiStruct。

 

3.单击Model Resources。

此时将打开Model Resources对话框。

4.定义一个模型依存关系，该依存关系引用Ibeam.fem以用作OptiStruct的输入文件。

a)选择Operator 2（m_3）。

b)单击Resource Assistant>Add File。

c)在Select File对话框中，导航到approaches/setup_1-def/run__00001/m_2目录并打开Ibeam.fem文件。

 

5.单击Close。

6.在运算符2的Solver Input Arguments字段中，单击 并输入如下所示的参数，然后单击OK。

 

7.转到Test Models步骤，然后单击Run Definition。

8.在Altair HyperStudy对话框中，单击Overwrite。创建approaches/setup_1-def/run__00001/m_3目录，其中包含输出文件Ibeam.h3d，即试运行的结果。

五、创建输出响应

在此步骤中，您将创建一个输出响应：Maximum displacement of all nodes on Y direction（所有节点在Y方向上的最大位移）。

1.转到Define Output Responses步骤。

2.创建Maximum Displacement输出响应。

a)从目录中，将Ibeam.h3d文件从approaches/setup_1- def/run__00001/m_3拖放到工作区。

b)在File Assistant对话框中，将Reading技术设置为Altair® HyperWorks®（Hyper3D Reader），然后单击Next.

c)选择Multiple Items at Multiple Time Steps，然后单击Next.

d)定义以下选项，然后单击Next。

将Type设置为Displacement（Grids）。

将Request设置为First Request - Last Request。

将Components设置为Y。

 

e)在数据源和响应中，选择Single数据源和Create单个响应。

 

f)单击Finish。

3.单击Evaluate。

Maximum Displacement（Grids） Y输出响应将添加到工作区域。

六、运行DOE研究

1.添加DOE。

a)在Explorer中，右键单击并从上下文菜单中选择Add。

此时将打开Add对话框。

b)对于Definition from ，选择一种方法。

c)选择DOE，然后单击OK。

2.转到DOE>Specifications步骤。

3.在工作区中，将Mode设置为Modified Extensible Lattice Sequence。

4.在Settings选项卡Channel选择器中，将Number of Runs更改为5。

5是多变量效应计算的最小游程数。

5.单击Apply。

6.转到DOE 1>Evaluate步骤。

7.单击Evaluate Tasks。

8.转到DOE>Post-Processing步骤。

9.查看Pareto图。

a)单击Pareto Plot选项卡。

b)在Channel selector上方，单击 并验证Multivariate Effects是否已选中。

c)查看输入变量和输出响应之间的相关性。