HyperWorks进阶教程系列：OptiStruct & HyperStudy理论基础与工程应用（附DVD-ROM光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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洪清泉，赵康，张攀 等 著

图书标签:

• HyperWorks
• OptiStruct
• HyperStudy
• 有限元分析
• 结构优化
• 仿真
• 工程应用
• CAE
• 汽车
• 航空
• 机械

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111404620

版次：1

商品编码：11163363

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： HyperWorks 进阶教程系列

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：524

字数：830000

正文语种：中文

附件：DVD-ROM光盘

附件

产品特色

编辑推荐

　　

内容简介

　　《HyperWorks进阶教程系列：OptiStruct&HyperStudy;理论基础与工程应用》主要介绍了OptiStruct和HyperStudy的理论方法、基础练习、使用技巧和工程应用。
　　《HyperWorks进阶教程系列：OptiStruct&HyperStudy;理论基础与工程应用》分上、下两篇。上篇是OptiStruct部分，主要介绍OptiStruct的基础理论和各种优化技术，以及部分优化卡片说明，并提供了大量练习实例和行业工程案例；下篇是HyperStudy部分，主要介绍HyperStudy的各种系统研究和优化方法，并提供了集成不同求解器进行优化设计的大量练习和案例。
　　《HyperWorks进阶教程系列：OptiStruct&HyperStudy;理论基础与工程应用》由Altair中国公司技术团队编写，是Altair中国公司推荐的HyperWorks软件培训用书，可作为机械、汽车、航空航天、船舶、军工、重型装备、电气及家电等相关行业工程技术人员的自学或参考用书，也可作为理工院校相关专业师生的学习或者教学用书。

内页插图

目录

序
序二
前言

第1章 OptiStruct 概述
1.2.1 内部优化流程
1.2.2 灵敏度分析
1.2.3 近似模型拟合
1.2.4 寻优策略
1.2.5 收敛准则
1.2.6 全局搜索功能
1.2.7 约束屏蔽
1.2.8 域及其作用
1.3 性能响应
1.3.1 模型响应
1.3.2 子工况相关的响应
1.3.3 函数响应
1.3.4 外部响应
1.4 OptiStruct优化卡片和参数
1.5 操作系统平台及性能
1.6 OptiStruct 运行参数设置

第2章 拓扑优化技术实例
2.1 拓扑优化技术简介
2.1.1 单元密度
2.1.2 制造工艺约束
2.1.3 OSSmooth模块介绍
2.2 实例：C形夹结构的概念设计
2.3 实例：利用加强筋提高汽车挡板的固有频率
2.4 实例：汽车控制臂的概念设计
2.5 实例：使用CWELD单元进行焊点拓扑优化
2.6 实例：利用DMIG进行模型缩减的拓扑优化
2.7 实例：矩形板的频率响应优化
2.8 拓扑优化卡片
2.9 小结

第3章 形貌优化技术实例
3.1 实例：受扭平板的形貌优化
3.2 实例：利用拓扑和形貌联合优化磁头悬臂
3.3 实例：汽车安全带牵引器支架形貌优化
3.4 形貌优化卡片简介
3.5 autoboad模块简介
3.6 小结

第4章 尺寸优化技术实例
4.1 实例：支架的尺寸优化
4.2 实例：碎纸机的尺寸优化
4.3 实例：飞机翼肋的自由尺寸优化
4.4 实例：集成外部函数的尺寸优化
4.5 尺寸优化卡片
4.5.1 DESVAR卡片
4.5.2 DDVAL卡片
4.5.3 DVPREL1卡片
4.5.4 DVPREL2卡片
4.5.5 DEQATN卡片
4.6 小结

第5章 形状优化技术
5.1 实例：考虑结构屈曲的钢轨形状优化
5.2 实例：带制造工艺约束的自由开关优化
5.3 实例：基于全局搜索算法的筋条开关优化
5.4 形状优化卡片
5.4 1DSHAPE卡片
5.4 2DVGRID卡片
5.5 小结

第6章 复合材料优化技术
6.1 HyperWorks复合材料仿真解决方案
6.1.1 复合材料建模技术
6.1.2 复合材料分析求解技术
6.1.3 复合材料结构优化和减重技术
6.2 实例：复合材料自行车车架优化
6.3 实例：飞机水平尾翼优化
6.4 小结
……

第7章 等效静态载荷法
第8章 热、疲劳及非线性优化实例
第9章 航空行业优化实例
第10章 航天行业优化实例
第11章 HyperStudy简介
第12章 HyperStudy基础练习
第13章 HyperStudy集成优化技术实例
第14章 Excel集成优化技术实例
第15章 RADIOSS集成优化技术实例
第16章 MotionSolve集成优化实例
第17章 HyperForm集成优化实例
第18章 其他求解器集成优化实例

前言/序言

　　技术支持和服务是A]tair公司的核心竞争力之一。从2001年来到中国，Altair公司就开始建立技术团队，为客户提供快速而全面的软件售前、售后技术支持，把Altair全球产品创新技术和工程咨询经验带给中国市场。过去的10年，正是CAE技术引领国内广大制造业企业进行产品创新设计，提升产品竞争力的10年。Altair公司恰逢其时，以其企业级CAE驱动创新平台HyperWorks助力中国制造业自主创新。Altair公司见证了许多国内汽车OEM厂家的CAE队伍从几人到几十人、再到上百人的发展历程；参与了HyperWorks在国内航空航天、电子、船舶、轨道交通、重型机械、军工等行业众多型号和产品上的成功应用；与各企业、科研院所、高校的CAE工程师和学生相互学习，共同为提高中国CAE技术应用水平而努力。
　　十年弹指一挥间，AltairHyperWorks软件已从V5.0发展到Vll.0，中国技术团队也已发展到50多人。Altair公司在为客户服务的过程中，积累了大量的软件技巧和工程经验，同时也发现许多工程师和学生苦于目前市场上关于HyperWorks的中文书籍很少，只能通过一些有限的渠道进行学习和交流，因此深感同广大HyperWorks使用者和爱好者分享技术和经验的重要性。
　　……

深入理解与实践：有限元分析与优化设计的前沿探索 本书并非《HyperWorks进阶教程系列：OptiStruct & HyperStudy理论基础与工程应用（附DVD-ROM光盘1张）》，而是聚焦于现代工程仿真与设计优化领域中，一套独立且具有高度专业性的知识体系的深度解析。本书旨在为工程师、研究人员及高级学生提供一套超越特定软件工具集限制的、关于结构力学、非线性分析、多体动力学、以及先进优化算法的坚实理论框架与广阔的应用视野。 我们深知，现代工程挑战要求从业者不仅要掌握工具的使用，更要理解其背后的物理机理和数学原理。因此，本书的内容完全侧重于基础理论的构建、先进算法的推导与工程案例的通用性分析，而非对任何特定商业软件界面的详细操作指南或特定模块的步骤复现。 第一部分：高级结构动力学与非线性分析的理论基石 本部分深入探讨了超越标准线性静力学范畴的结构响应问题。我们从连续介质力学的严谨基础出发，详细阐述了几何非线性、材料非线性与接触非线性的数学描述。 几何非线性部分，我们着重分析了大变形理论，包括欧拉-伯努利梁理论在拉伸-弯曲耦合下的修正，以及壳单元的拉格朗日描述与更新的拉格朗日描述之间的差异与选择标准。重点内容包括应变张量的精确计算，以及如何将非线性刚度矩阵 $mathbf{K}(mathbf{u})$ 正确地线性化，为求解非线性平衡方程 $mathbf{F}(mathbf{u}) = mathbf{P}$ 奠定基础。 在材料非线性领域，本书详述了弹塑性本构模型。我们不仅介绍了经典的Von Mises屈服准则及其流动法则，更深入探讨了各向异性材料（如纤维增强复合材料）的本构关系，包括Hill 48/90准则的应用与局限性。对于蠕变和疲劳分析，本书提供了时间依赖性损伤模型的理论框架，例如基于能量耗散率的损伤演化方程，而非直接展示软件中的参数设置。 接触分析是复杂装配体仿真中的核心难题。本书详细剖析了罚函数法、增广拉格朗日法以及乘子法在处理非穿透约束时的数学原理。我们侧重于摩擦模型的建立，特别是库仑摩擦模型在有限元网格离散化后如何转化为可求解的非线性方程组，以及如何处理接触刚度的突变问题。 第二部分：随机性与可靠性设计理论 本部分完全聚焦于不确定性量化与优化的数学和统计学基础，与具体的优化流程或软件按钮无关。 我们首先建立随机变量与随机场理论。详细推导了高斯过程模型在不确定性建模中的应用，以及Kriging插值模型的理论依据。对于不确定性传播，本书细致讲解了一阶矩与二阶矩（FOSM）方法的推导过程，并对比了蒙特卡洛模拟（MCS）的精度与计算效率。 在可靠性分析（Reliability Analysis）方面，本书的核心在于极限状态函数（Limit State Function, LSF）的构建。我们深入讲解了First-Order Reliability Method (FORM) 和 Second-Order Reliability Method (SORM) 的原理，特别是如何通过Hasofer-Lind（HL）变换将非正态分布的随机变量转化为标准正态空间，并利用Hasofer-Lind可靠度指标 $eta$ 来量化系统的可靠性水平。这部分内容为工程师提供了评估设计鲁棒性的理论工具，独立于任何特定的优化算法。 第三部分：拓扑、形状与尺寸优化的数学框架 本部分脱离了对特定拓扑优化算法（如SIMP/ESO）的具体实现细节的描述，而是回归到变分法与控制方程的本质。 拓扑优化的理论基础被定位为变分不等式问题。我们详述了应力约束下的材料分布优化问题，并推导了伴随方程（Adjoint Equation）在计算目标函数对设计变量的敏感度（梯度）中的关键作用。本书强调了密度法和水平集法的数学差异，特别是水平集方法在保持结构边界光滑性方面的优势。 形状优化则被视为一个域变形问题。核心内容是域的导函数（Domain Sensitivity Analysis）的推导，重点解析了速度方法（Velocity Method）与伴随方法在计算边界扰动对性能指标影响时的区别。这为工程师理解为何修改边界几何会影响结构性能提供了坚实的数学基础。 尺寸优化部分，我们主要关注最优控制理论在工程设计中的应用，包括KKT条件在处理等式和不等式约束时的应用，以及如何利用内点法或序列二次规划（SQP）求解大型非线性规划问题。 第四部分：先进多体动力学与控制系统交互 本部分关注的是系统级仿真，特别是涉及运动、约束与外部控制力的复杂交互。 多体动力学的核心在于约束方程的建立与求解。本书详述了Lagrange二次乘子法在处理复杂运动副约束时的应用，并对比了绝对坐标法、相对坐标法和混合坐标法在计算效率和稳定性上的权衡。我们详细解析了广义冲击与碰撞的能量耗散模型，包括恢复系数模型的物理意义。 控制系统集成部分，本书探讨了结构-控制协同设计（Seismic Isolation/Active Damping）的理论框架。内容包括状态空间表示法在描述连续系统动力学中的应用，以及LQR（Linear-Quadratic Regulator）控制器的设计原理，用于最优地抑制结构振动，所有分析均基于系统的传递函数和特征值分析，而非软件的控制模块流程。 总结： 本书致力于构建一个通用的、基于物理和数学的仿真与优化理论知识体系。它不包含任何软件的菜单路径、特定文件格式的解析，或软件工具箱的使用技巧。阅读本书，读者将获得足以独立分析和创新工程仿真方法的理论深度，从而能够更有效地驾驭任何先进的仿真工具，并能深入理解和改进现有算法的不足之处。本书是一份献给渴望洞察仿真工具“黑箱”内部机制的专业人士的理论指南。

评分☆☆☆☆☆

光盘的配备是一个非常吸引人的点，这几乎是工程类书籍的“标配”，但其内容质量才是决定性的。我希望光盘里提供的不仅仅是书本案例的源文件，而是更具挑战性和代表性的“工业级”问题集。比如，涉及到复杂模态分析中的阻尼处理、大规模有限元模型的求解器参数调整策略，或者针对特定行业（如汽车碰撞、航空航天疲劳）的优化案例演示。更进一步说，如果光盘中能附带一些脚本编程的示例，比如如何利用HyperWorks的API接口实现自动化批处理或自定义后处理工具，那无疑会大幅提升这本书的实用价值和“进阶”属性。如今的工程师工作流越来越强调自动化，纯手动的操作已经无法满足效率需求。所以，这块“数字内容”的深度和广度，直接决定了这本书能将我带到多高的层次，是停留在熟练使用者，还是能迈向优化方案设计者。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对软件教程的期望值向来很高，毕竟在这个快速迭代的仿真工具时代，过时的案例或固化的流程很快就会失去参考价值。拿到这本《OptiStruct & HyperStudy理论基础与工程应用》时，我的第一印象是它能否跟上最新的行业趋势。例如，在结构优化领域，拓扑优化、形状优化和尺寸优化的最新算法进展，特别是对轻量化设计中对制造约束（如铸造、增材制造）的集成处理能力，是衡量其“进阶”程度的重要标尺。我特别关注它在HyperStudy部分如何处理多物理场耦合问题下的不确定性量化（UQ）和可靠性评估。很多教材只是简单地展示了参数扫描，但真正的挑战在于如何有效地进行贝叶斯校准或者将仿真模型与实际测试数据进行融合迭代。如果这本书能在这些前沿领域提供清晰的理论框架和可操作的流程指导，那么它对于那些致力于提升研发效率、追求极致性能的工程师来说，价值就不可估量了。我希望它能像一位经验丰富的老工程师在旁边指导，而不是一本冷冰冰的说明书。

评分☆☆☆☆☆

从“理论基础”这四个字来看，我非常看重作者如何处理OptiStruct底层的有限元理论和数值方法。仅仅会输入单元属性和载荷是不够的；我需要理解为什么在某些情况下需要选择隐式求解器而非显式求解器，以及在复杂几何体上使用不同类型单元（如壳单元与实体单元的过渡）时，应如何预估和控制计算误差。对于HyperStudy，理论基础则可能涉及到实验设计（DOE）的统计学原理，比如如何选择最高效的正交试验或拉丁超立方抽样方法来覆盖参数空间，而不是简单地罗列几种抽样方法。一本优秀的进阶教材，应该能让我对软件背后的“黑箱”有更清晰的认识，从而在面对那些“官方示例”无法解决的、高度定制化的工程问题时，能够基于第一性原理进行创新性的模型构建和求解策略制定。这种对底层逻辑的洞察力，才是区分普通用户和专家的关键。

评分☆☆☆☆☆

我更希望这套书能提供一种“解决问题”的思维模式，而非仅仅是软件功能的堆砌。例如，在处理一个复杂的机构运动学和动力学耦合分析时，如何从实际物理系统出发，合理简化模型、定义合适的约束和连接件，并逐步引入更精细的物理现象（如摩擦、柔性体等）。这种系统性的工程思维训练，比单纯的软件按键指导要宝贵得多。如果书中能包含一些“常见陷阱与规避策略”的章节，深入剖析工程师在应用OptiStruct和HyperStudy时最容易犯的错误类型（例如，网格质量对结果的影响、非线性迭代不收敛的排查思路），那对我的帮助将是立竿见影的。最终，一本真正有价值的进阶书籍，应该能塑造读者一种严谨、高效的仿真分析工作习惯，使之能够独立、自信地应对高难度的工业研发挑战。

评分☆☆☆☆☆

这套“HyperWorks进阶教程系列”的书籍，光看名字就让人感受到一股深厚的专业气息，特别是聚焦于OptiStruct和HyperStudy这两个核心模块，简直是工程仿真领域进阶学习的“硬通货”。我最近在寻找能真正把我从基础操作层面带到理论深度和复杂工程案例分析的实战指南，市面上很多教材要么过于侧重软件操作的“点对点”步骤，缺乏背后的力学原理和求解器算法解析，要么就是理论晦涩难懂，与实际工程问题脱节。因此，我非常期待这套书能成为一座桥梁，打通从“会用软件”到“精通仿真”的壁垒。如果它能深入讲解非线性分析中的接触算法、材料本构模型的选择与标定，以及如何高效地设置和解释优化问题的目标函数与约束条件，那就太完美了。毕竟，在解决实际工程难题时，一个细微的设置错误或者对结果的不当解读，都可能导致灾难性的后果。我希望看到的不仅是“怎么做”，更是“为什么这么做”，以及在不同工况下“应该怎么做”。这种对理论和实践深度结合的追求，是衡量一本进阶教程是否合格的关键标准。

评分☆☆☆☆☆

很好，很快，书很有用很有帮助。京东还是比较放心的，很好用。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

还可以，光盘里的素材不能用！！！！！

评分☆☆☆☆☆

东西质量没问题，物流依旧给力

评分☆☆☆☆☆

学习Altair的HyperMesh很权威的一本书

评分☆☆☆☆☆

HyperWorks进阶教程系列：OptiStruct & HyperStudy

评分☆☆☆☆☆

不错不错，一直用这个

评分☆☆☆☆☆

书挺不错，京东送货非常快！

评分☆☆☆☆☆

初学者很适合的书

评分☆☆☆☆☆

还可以哈哈哈哈哈哈哈哈好