HyperWorks進階教程係列：OptiStruct & HyperStudy理論基礎與工程應用（附DVD-ROM光盤1張） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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洪清泉，趙康，張攀 等 著

圖書標籤:

• HyperWorks
• OptiStruct
• HyperStudy
• 有限元分析
• 結構優化
• 仿真
• 工程應用
• CAE
• 汽車
• 航空
• 機械

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111404620

版次：1

商品編碼：11163363

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： HyperWorks 進階教程係列

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

用紙：膠版紙

頁數：524

字數：830000

正文語種：中文

附件：DVD-ROM光盤

附件

産品特色

編輯推薦

　　

內容簡介

　　《HyperWorks進階教程係列：OptiStruct&HyperStudy;理論基礎與工程應用》主要介紹瞭OptiStruct和HyperStudy的理論方法、基礎練習、使用技巧和工程應用。
　　《HyperWorks進階教程係列：OptiStruct&HyperStudy;理論基礎與工程應用》分上、下兩篇。上篇是OptiStruct部分，主要介紹OptiStruct的基礎理論和各種優化技術，以及部分優化卡片說明，並提供瞭大量練習實例和行業工程案例；下篇是HyperStudy部分，主要介紹HyperStudy的各種係統研究和優化方法，並提供瞭集成不同求解器進行優化設計的大量練習和案例。
　　《HyperWorks進階教程係列：OptiStruct&HyperStudy;理論基礎與工程應用》由Altair中國公司技術團隊編寫，是Altair中國公司推薦的HyperWorks軟件培訓用書，可作為機械、汽車、航空航天、船舶、軍工、重型裝備、電氣及傢電等相關行業工程技術人員的自學或參考用書，也可作為理工院校相關專業師生的學習或者教學用書。

內頁插圖

目錄

序
序二
前言

第1章 OptiStruct 概述
1.2.1 內部優化流程
1.2.2 靈敏度分析
1.2.3 近似模型擬閤
1.2.4 尋優策略
1.2.5 收斂準則
1.2.6 全局搜索功能
1.2.7 約束屏蔽
1.2.8 域及其作用
1.3 性能響應
1.3.1 模型響應
1.3.2 子工況相關的響應
1.3.3 函數響應
1.3.4 外部響應
1.4 OptiStruct優化卡片和參數
1.5 操作係統平颱及性能
1.6 OptiStruct 運行參數設置

第2章 拓撲優化技術實例
2.1 拓撲優化技術簡介
2.1.1 單元密度
2.1.2 製造工藝約束
2.1.3 OSSmooth模塊介紹
2.2 實例：C形夾結構的概念設計
2.3 實例：利用加強筋提高汽車擋闆的固有頻率
2.4 實例：汽車控製臂的概念設計
2.5 實例：使用CWELD單元進行焊點拓撲優化
2.6 實例：利用DMIG進行模型縮減的拓撲優化
2.7 實例：矩形闆的頻率響應優化
2.8 拓撲優化卡片
2.9 小結

第3章 形貌優化技術實例
3.1 實例：受扭平闆的形貌優化
3.2 實例：利用拓撲和形貌聯閤優化磁頭懸臂
3.3 實例：汽車安全帶牽引器支架形貌優化
3.4 形貌優化卡片簡介
3.5 autoboad模塊簡介
3.6 小結

第4章 尺寸優化技術實例
4.1 實例：支架的尺寸優化
4.2 實例：碎紙機的尺寸優化
4.3 實例：飛機翼肋的自由尺寸優化
4.4 實例：集成外部函數的尺寸優化
4.5 尺寸優化卡片
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 小結

第5章 形狀優化技術
5.1 實例：考慮結構屈麯的鋼軌形狀優化
5.2 實例：帶製造工藝約束的自由開關優化
5.3 實例：基於全局搜索算法的筋條開關優化
5.4 形狀優化卡片
5.4 1DSHAPE卡片
5.4 2DVGRID卡片
5.5 小結

第6章 復閤材料優化技術
6.1 HyperWorks復閤材料仿真解決方案
6.1.1 復閤材料建模技術
6.1.2 復閤材料分析求解技術
6.1.3 復閤材料結構優化和減重技術
6.2 實例：復閤材料自行車車架優化
6.3 實例：飛機水平尾翼優化
6.4 小結
……

第7章 等效靜態載荷法
第8章 熱、疲勞及非綫性優化實例
第9章 航空行業優化實例
第10章 航天行業優化實例
第11章 HyperStudy簡介
第12章 HyperStudy基礎練習
第13章 HyperStudy集成優化技術實例
第14章 Excel集成優化技術實例
第15章 RADIOSS集成優化技術實例
第16章 MotionSolve集成優化實例
第17章 HyperForm集成優化實例
第18章 其他求解器集成優化實例

前言/序言

　　技術支持和服務是A]tair公司的核心競爭力之一。從2001年來到中國，Altair公司就開始建立技術團隊，為客戶提供快速而全麵的軟件售前、售後技術支持，把Altair全球産品創新技術和工程谘詢經驗帶給中國市場。過去的10年，正是CAE技術引領國內廣大製造業企業進行産品創新設計，提升産品競爭力的10年。Altair公司恰逢其時，以其企業級CAE驅動創新平颱HyperWorks助力中國製造業自主創新。Altair公司見證瞭許多國內汽車OEM廠傢的CAE隊伍從幾人到幾十人、再到上百人的發展曆程；參與瞭HyperWorks在國內航空航天、電子、船舶、軌道交通、重型機械、軍工等行業眾多型號和産品上的成功應用；與各企業、科研院所、高校的CAE工程師和學生相互學習，共同為提高中國CAE技術應用水平而努力。
　　十年彈指一揮間，AltairHyperWorks軟件已從V5.0發展到Vll.0，中國技術團隊也已發展到50多人。Altair公司在為客戶服務的過程中，積纍瞭大量的軟件技巧和工程經驗，同時也發現許多工程師和學生苦於目前市場上關於HyperWorks的中文書籍很少，隻能通過一些有限的渠道進行學習和交流，因此深感同廣大HyperWorks使用者和愛好者分享技術和經驗的重要性。
　　……

深入理解與實踐：有限元分析與優化設計的前沿探索 本書並非《HyperWorks進階教程係列：OptiStruct & HyperStudy理論基礎與工程應用（附DVD-ROM光盤1張）》，而是聚焦於現代工程仿真與設計優化領域中，一套獨立且具有高度專業性的知識體係的深度解析。本書旨在為工程師、研究人員及高級學生提供一套超越特定軟件工具集限製的、關於結構力學、非綫性分析、多體動力學、以及先進優化算法的堅實理論框架與廣闊的應用視野。 我們深知，現代工程挑戰要求從業者不僅要掌握工具的使用，更要理解其背後的物理機理和數學原理。因此，本書的內容完全側重於基礎理論的構建、先進算法的推導與工程案例的通用性分析，而非對任何特定商業軟件界麵的詳細操作指南或特定模塊的步驟復現。 第一部分：高級結構動力學與非綫性分析的理論基石 本部分深入探討瞭超越標準綫性靜力學範疇的結構響應問題。我們從連續介質力學的嚴謹基礎齣發，詳細闡述瞭幾何非綫性、材料非綫性與接觸非綫性的數學描述。 幾何非綫性部分，我們著重分析瞭大變形理論，包括歐拉-伯努利梁理論在拉伸-彎麯耦閤下的修正，以及殼單元的拉格朗日描述與更新的拉格朗日描述之間的差異與選擇標準。重點內容包括應變張量的精確計算，以及如何將非綫性剛度矩陣 $mathbf{K}(mathbf{u})$ 正確地綫性化，為求解非綫性平衡方程 $mathbf{F}(mathbf{u}) = mathbf{P}$ 奠定基礎。 在材料非綫性領域，本書詳述瞭彈塑性本構模型。我們不僅介紹瞭經典的Von Mises屈服準則及其流動法則，更深入探討瞭各嚮異性材料（如縴維增強復閤材料）的本構關係，包括Hill 48/90準則的應用與局限性。對於蠕變和疲勞分析，本書提供瞭時間依賴性損傷模型的理論框架，例如基於能量耗散率的損傷演化方程，而非直接展示軟件中的參數設置。 接觸分析是復雜裝配體仿真中的核心難題。本書詳細剖析瞭罰函數法、增廣拉格朗日法以及乘子法在處理非穿透約束時的數學原理。我們側重於摩擦模型的建立，特彆是庫侖摩擦模型在有限元網格離散化後如何轉化為可求解的非綫性方程組，以及如何處理接觸剛度的突變問題。 第二部分：隨機性與可靠性設計理論 本部分完全聚焦於不確定性量化與優化的數學和統計學基礎，與具體的優化流程或軟件按鈕無關。 我們首先建立隨機變量與隨機場理論。詳細推導瞭高斯過程模型在不確定性建模中的應用，以及Kriging插值模型的理論依據。對於不確定性傳播，本書細緻講解瞭一階矩與二階矩（FOSM）方法的推導過程，並對比瞭濛特卡洛模擬（MCS）的精度與計算效率。 在可靠性分析（Reliability Analysis）方麵，本書的核心在於極限狀態函數（Limit State Function, LSF）的構建。我們深入講解瞭First-Order Reliability Method (FORM) 和 Second-Order Reliability Method (SORM) 的原理，特彆是如何通過Hasofer-Lind（HL）變換將非正態分布的隨機變量轉化為標準正態空間，並利用Hasofer-Lind可靠度指標 $eta$ 來量化係統的可靠性水平。這部分內容為工程師提供瞭評估設計魯棒性的理論工具，獨立於任何特定的優化算法。 第三部分：拓撲、形狀與尺寸優化的數學框架 本部分脫離瞭對特定拓撲優化算法（如SIMP/ESO）的具體實現細節的描述，而是迴歸到變分法與控製方程的本質。 拓撲優化的理論基礎被定位為變分不等式問題。我們詳述瞭應力約束下的材料分布優化問題，並推導瞭伴隨方程（Adjoint Equation）在計算目標函數對設計變量的敏感度（梯度）中的關鍵作用。本書強調瞭密度法和水平集法的數學差異，特彆是水平集方法在保持結構邊界光滑性方麵的優勢。 形狀優化則被視為一個域變形問題。核心內容是域的導函數（Domain Sensitivity Analysis）的推導，重點解析瞭速度方法（Velocity Method）與伴隨方法在計算邊界擾動對性能指標影響時的區彆。這為工程師理解為何修改邊界幾何會影響結構性能提供瞭堅實的數學基礎。 尺寸優化部分，我們主要關注最優控製理論在工程設計中的應用，包括KKT條件在處理等式和不等式約束時的應用，以及如何利用內點法或序列二次規劃（SQP）求解大型非綫性規劃問題。 第四部分：先進多體動力學與控製係統交互 本部分關注的是係統級仿真，特彆是涉及運動、約束與外部控製力的復雜交互。 多體動力學的核心在於約束方程的建立與求解。本書詳述瞭Lagrange二次乘子法在處理復雜運動副約束時的應用，並對比瞭絕對坐標法、相對坐標法和混閤坐標法在計算效率和穩定性上的權衡。我們詳細解析瞭廣義衝擊與碰撞的能量耗散模型，包括恢復係數模型的物理意義。 控製係統集成部分，本書探討瞭結構-控製協同設計（Seismic Isolation/Active Damping）的理論框架。內容包括狀態空間錶示法在描述連續係統動力學中的應用，以及LQR（Linear-Quadratic Regulator）控製器的設計原理，用於最優地抑製結構振動，所有分析均基於係統的傳遞函數和特徵值分析，而非軟件的控製模塊流程。 總結： 本書緻力於構建一個通用的、基於物理和數學的仿真與優化理論知識體係。它不包含任何軟件的菜單路徑、特定文件格式的解析，或軟件工具箱的使用技巧。閱讀本書，讀者將獲得足以獨立分析和創新工程仿真方法的理論深度，從而能夠更有效地駕馭任何先進的仿真工具，並能深入理解和改進現有算法的不足之處。本書是一份獻給渴望洞察仿真工具“黑箱”內部機製的專業人士的理論指南。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我對軟件教程的期望值嚮來很高，畢竟在這個快速迭代的仿真工具時代，過時的案例或固化的流程很快就會失去參考價值。拿到這本《OptiStruct & HyperStudy理論基礎與工程應用》時，我的第一印象是它能否跟上最新的行業趨勢。例如，在結構優化領域，拓撲優化、形狀優化和尺寸優化的最新算法進展，特彆是對輕量化設計中對製造約束（如鑄造、增材製造）的集成處理能力，是衡量其“進階”程度的重要標尺。我特彆關注它在HyperStudy部分如何處理多物理場耦閤問題下的不確定性量化（UQ）和可靠性評估。很多教材隻是簡單地展示瞭參數掃描，但真正的挑戰在於如何有效地進行貝葉斯校準或者將仿真模型與實際測試數據進行融閤迭代。如果這本書能在這些前沿領域提供清晰的理論框架和可操作的流程指導，那麼它對於那些緻力於提升研發效率、追求極緻性能的工程師來說，價值就不可估量瞭。我希望它能像一位經驗豐富的老工程師在旁邊指導，而不是一本冷冰冰的說明書。

評分☆☆☆☆☆

光盤的配備是一個非常吸引人的點，這幾乎是工程類書籍的“標配”，但其內容質量纔是決定性的。我希望光盤裏提供的不僅僅是書本案例的源文件，而是更具挑戰性和代錶性的“工業級”問題集。比如，涉及到復雜模態分析中的阻尼處理、大規模有限元模型的求解器參數調整策略，或者針對特定行業（如汽車碰撞、航空航天疲勞）的優化案例演示。更進一步說，如果光盤中能附帶一些腳本編程的示例，比如如何利用HyperWorks的API接口實現自動化批處理或自定義後處理工具，那無疑會大幅提升這本書的實用價值和“進階”屬性。如今的工程師工作流越來越強調自動化，純手動的操作已經無法滿足效率需求。所以，這塊“數字內容”的深度和廣度，直接決定瞭這本書能將我帶到多高的層次，是停留在熟練使用者，還是能邁嚮優化方案設計者。

評分☆☆☆☆☆

這套“HyperWorks進階教程係列”的書籍，光看名字就讓人感受到一股深厚的專業氣息，特彆是聚焦於OptiStruct和HyperStudy這兩個核心模塊，簡直是工程仿真領域進階學習的“硬通貨”。我最近在尋找能真正把我從基礎操作層麵帶到理論深度和復雜工程案例分析的實戰指南，市麵上很多教材要麼過於側重軟件操作的“點對點”步驟，缺乏背後的力學原理和求解器算法解析，要麼就是理論晦澀難懂，與實際工程問題脫節。因此，我非常期待這套書能成為一座橋梁，打通從“會用軟件”到“精通仿真”的壁壘。如果它能深入講解非綫性分析中的接觸算法、材料本構模型的選擇與標定，以及如何高效地設置和解釋優化問題的目標函數與約束條件，那就太完美瞭。畢竟，在解決實際工程難題時，一個細微的設置錯誤或者對結果的不當解讀，都可能導緻災難性的後果。我希望看到的不僅是“怎麼做”，更是“為什麼這麼做”，以及在不同工況下“應該怎麼做”。這種對理論和實踐深度結閤的追求，是衡量一本進階教程是否閤格的關鍵標準。

評分☆☆☆☆☆

從“理論基礎”這四個字來看，我非常看重作者如何處理OptiStruct底層的有限元理論和數值方法。僅僅會輸入單元屬性和載荷是不夠的；我需要理解為什麼在某些情況下需要選擇隱式求解器而非顯式求解器，以及在復雜幾何體上使用不同類型單元（如殼單元與實體單元的過渡）時，應如何預估和控製計算誤差。對於HyperStudy，理論基礎則可能涉及到實驗設計（DOE）的統計學原理，比如如何選擇最高效的正交試驗或拉丁超立方抽樣方法來覆蓋參數空間，而不是簡單地羅列幾種抽樣方法。一本優秀的進階教材，應該能讓我對軟件背後的“黑箱”有更清晰的認識，從而在麵對那些“官方示例”無法解決的、高度定製化的工程問題時，能夠基於第一性原理進行創新性的模型構建和求解策略製定。這種對底層邏輯的洞察力，纔是區分普通用戶和專傢的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

我更希望這套書能提供一種“解決問題”的思維模式，而非僅僅是軟件功能的堆砌。例如，在處理一個復雜的機構運動學和動力學耦閤分析時，如何從實際物理係統齣發，閤理簡化模型、定義閤適的約束和連接件，並逐步引入更精細的物理現象（如摩擦、柔性體等）。這種係統性的工程思維訓練，比單純的軟件按鍵指導要寶貴得多。如果書中能包含一些“常見陷阱與規避策略”的章節，深入剖析工程師在應用OptiStruct和HyperStudy時最容易犯的錯誤類型（例如，網格質量對結果的影響、非綫性迭代不收斂的排查思路），那對我的幫助將是立竿見影的。最終，一本真正有價值的進階書籍，應該能塑造讀者一種嚴謹、高效的仿真分析工作習慣，使之能夠獨立、自信地應對高難度的工業研發挑戰。

評分☆☆☆☆☆

快遞依舊那麼迅速，書看起來也不錯。例子多，容易上手

評分☆☆☆☆☆

包裝沒得說，內容豐富，初學者適用。

評分☆☆☆☆☆

挺好的，性價比還可以，不錯

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正版書籍，對應最新的軟件版本，很實用

評分☆☆☆☆☆

還可以，就是包裝不好磕瞭一下！

評分☆☆☆☆☆

書很好哦是正版

評分☆☆☆☆☆

官方齣品，絕對實用的教材，入門必備書籍

評分☆☆☆☆☆

書的內容是很好的，是學hypermesh 的必備書。但是書的質量不是很好，特彆是書中的圖片，網格看不清，明顯比圖書館藉的要差很多。