Eine Lösung für
lineare, nichtlineare &
multiphysikalische Analysen
Effiziente Produktentwicklung braucht Antworten – präzise, belastbar und schnell. OptiStruct liefert sie. Als etablierter FEM-Solver mit integrierter Topologieoptimierung ist OptiStruct weit mehr als ein reines Analysewerkzeug: Es unterstützt Entwicklerteams dabei, tragfähige, gewichtsoptimierte Strukturen zu entwerfen – inklusive Festigkeitsnachweis, Schwingungsanalyse, thermischen Untersuchungen und vielem mehr.
Ob klassische lineare Statik, kontaktbasierte Nichtlinearitäten, dynamische Lastfälle oder Multiphysik-Kopplungen: Mit OptiStruct lassen sich reale Bauteilbeanspruchungen frühzeitig simulieren und zielgerichtet verbessern. Und das nicht nur schneller, sondern auch ressourcenschonender – sowohl im Rechenaufwand als auch in der Engineering-Zeit.
Dank seiner einzigartigen Kombination aus präziser FEM, automatisierter Optimierung und HPC-fähiger Solverarchitektur ist OptiStruct heute für viele Entwicklungsleiter und CAE-Verantwortliche erste Wahl – vor allem, wenn es um Design-to-Cost und Leichtbau geht.
Schnellere Entwicklung.
Leichtere Produkte.
Multiphysik-Fähigkeit.
Was kann OptiStruct?
Strukturanalyse mit Finite-Elemente-Methode
Altair OptiStruct ist ein umfassender FEM-Solver für lineare und nichtlineare Strukturprobleme. Die Software unterstützt klassische lineare Spannungsanalysen ebenso wie komplexe nichtlineare Szenarien mit plastischem Materialverhalten, großen Deformationen und Reibkontakten. Damit eignet sie sich für den kompletten mechanischen Nachweis – vom einfachen Gehäuseteil bis hin zu hochbelasteten, sicherheitsrelevanten Strukturen.
Durch die integrierte dynamische Analysefunktion lassen sich auch zeit- oder frequenzabhängige Belastungen untersuchen – etwa zur Vorhersage des Schwingungsverhaltens oder für NVH-Anwendungen (Noise, Vibration, Harshness). Dies umfasst modale Analysen, Antwortberechnungen im Zeit- oder Frequenzbereich sowie Zufallsschwingungen.
Für thermisch beanspruchte Komponenten bietet OptiStruct gekoppelte thermomechanische Simulationen. Die Lösung berechnet Temperaturverteilungen und leitet daraus thermisch induzierte Spannungen ab – inklusive Kontaktwiderständen und konvektiven Randbedingungen.
Multiphysik-Kopplungen & Werkstoffvielfalt
OptiStruct integriert sich nahtlos in multiphysikalische Entwicklungsprozesse. Strukturelle Analysen können z. B. mit thermischen, akustischen oder elektromagnetischen Effekten gekoppelt werden. Die Akustiklösung ermöglicht Schalldruck- und Modalanalysen von Luft- und Fluidräumen, was z. B. bei Gehäusen, Innenräumen oder Kühlanlagen Anwendung findet.
Im Bereich Werkstoffe bietet die Software umfangreiche Materialmodelle: Neben klassischen isotropen und orthotropen Materialien werden auch anisotrope Verbundwerkstoffe mit Lagenschichtdefinition unterstützt. Für nichtlineares Verhalten stehen elastoplastische, hyperelastische und viskoelastische Modelle bereit – relevant für Kunststoffe, Elastomere oder biomedizinische Anwendungen.
Integrierte Optimierungstechnologien
Topologieoptimierung
Eines der Kernmerkmale von OptiStruct ist die vollständig integrierte Topologieoptimierung. Sie erlaubt es, die Grundform eines Bauteils so zu gestalten, dass bei minimalem Materialeinsatz die geforderten mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben. Dabei werden Lastpfade automatisch erkannt und die Materialverteilung im Bauraum so angepasst, dass maximale Steifigkeit oder minimale Masse erreicht wird – unter Berücksichtigung technischer Nebenbedingungen wie Symmetrie, Fertigungseinschränkungen oder Entformungsrichtungen.
Topografie- und Free-Size-Optimierung
Während die Topologieoptimierung die makroskopische Form betrifft, ermöglichen Topografie- und Free-Size-Optimierungen eine gezielte Feinsteuerung von Strukturen – etwa durch die Platzierung von Rippen, die Anpassung von Plattendicken oder die Optimierung von Wandstärken in Verbundstrukturen.
Multidisziplinäre Optimierung (MDO)
OptiStruct unterstützt Optimierung über mehrere physikalische Disziplinen hinweg – etwa um gleichzeitig Struktursteifigkeit, akustisches Verhalten und thermische Belastbarkeit zu verbessern. Die Zielfunktionen lassen sich individuell gewichten, um realitätsnahe Entwicklungsziele abzubilden.
Optimierung für additive Fertigung
Besondere Funktionen adressieren gezielt die additive Fertigung: Gitterstrukturen, Fertigungsrestriktionen wie Stützgeometrien, minimale Wandstärken oder Entformungsrichtungen lassen sich als Optimierungsparameter einbeziehen – inklusive Exportfähigkeiten für 3D-Druck-Prozesse.
Solverarchitektur, Performance und Integration
OptiStruct ist als moderner hybrider FEM-Solver konzipiert, der sowohl klassische CPU-Architekturen als auch GPU-basierte Hochleistungsrechner effizient nutzt. Die Skalierung auf Multicore-Systeme sowie die Integration in Clusterumgebungen (on-premise oder Cloud) ist gegeben – insbesondere für rechenintensive Optimierungs- oder Nichtlinearitätsprobleme.
Die Software ist eng mit den Schwesterprodukten HyperMesh, HyperView, Inspire und SimLab verzahnt. Anwender profitieren so von durchgängigen Workflows: vom CAD-Import über die Vernetzung, Definition von Lasten und Randbedingungen bis hin zur automatisierten Ergebnisdokumentation.
Nutzen Sie die Vorteile von OptiStruct
Lassen Sie sich beraten
Ob Designoptimierung, NVH-Projekte oder Multiphysik-Prozesse – wir helfen Ihnen bei der Bewertung, zeigen Ihnen konkrete Anwendungsszenarien und begleiten Sie von der Lizenzwahl bis zur Integration.
