HyperWorks包含OptiStruct、HyperMesh、HyperView、HyperXtrude、HyperForm、MotioSolv、HyperStudy等模組,涵蓋了CAE輔助設計、CAE分析模型建構、CAE工程分析及CAE品質最佳化等功能。不僅如此,HyperWorks更提供了HyperWeb、ProcessManager等功能,方便使用者管理CAE分析的流程安排及CAE技術資料中心的管理。
(一)OPTISTRUCT
有別於一般有限元素分析,OptiStruct軟體可以依據產品結構強度、撓曲變形、產品體積、產品質量、頻率分析等各項要素在設計過程中提出更新、更好的造型方案。目前最佳化的方式包含Topology、Topography、Size及Shape optimization等四種。
Topology最佳化
協助使用者在有限的設計空間中,尋求最佳的幾何配置。



設計空間 拓璞優化 全新造型設計

設計空間 ( 黃色部份 ) 拓璞優化結果
Topography最佳化
協助使用者在既有的產品外形設計下,尋求最佳的結構加勁設計(Bead)

Size最佳化
協助使用者利用板殼元素的厚度、樑元素的截面特徵當作設計變數,透過疊代求解過程,獲得這些尺寸的最佳設計值。

Shape最佳化
協助使用者在既有的有素元素模型裡,利用Morphing的功能,直接調動網格,定義
數個基本造型,最終的分析結果會依據這些基本造型的權重,自動調整原始網格,
達到最佳形狀。
(二)HyperMesh
HyperMesh為專業前處理軟體,具備高品質網格建構能力,可有效節省前處理所需
的人時成本,其特點如下︰
HyperMesh具備完整的格式資料庫,整合性高。
目前支援的CAD格式為︰
標準格式:DES、DXF、IGES、DES、INCA、PDGS、STEP、STL
CAD軟體:CATIA、 Pro/ENGINEER、 Unigraphics
視窗型界面,樹狀圖層顯示︰

操作靈巧的幾何清理功能(Geometry cleanup),可直接清除CAD幾何特徵,而不會
發生相依問題。

HyperMesh Defeature 功能可直接移除曲面 R 角。

HyperMesh 具備 CAD 破孔填補功能。
HyperMesh 具備中平面自動生成的功能,方便使用者建構薄殼件產品

HyperMesh 具備高效能的網格建構能力
HyperMesh具備客制化功能
使用者可以透過巨集指令讓模型建構的流程自動化,同時亦可利用Tcl/Tk程式依實
際需求,建構使用界面及選項功能。
(三)HyperStudy

Altair HyperStudy可連結不同的CAE分析軟體,提供DOE參數研究及可靠度分析,可評估產品設計的穩健性,以達到最佳化設計的目的。
以下摘錄 7th International LS-DYNA Users Conference的一篇文章「USGA Rule4-1e Optimization of a Golf Driver Head Using LS-DYNA and Altair
HyperStudy」其中的部份內容,說明HyperStudy與LS-DYNA結合,進行高爾夫球頭最佳化的實際案例。

依據美國高爾夫球協會(USGA)規定,高爾夫球桿頭的回彈值(COR)為一項重要的評估指標。首先利用HyperMesh建構複雜的球頭模型,利用Morphing功能分別在長、寬、高三個方向拖拉網格,定義出三種基本造型如下:

使用者可透過HyperStudy定義各不同的控制因子,包含尺寸及形狀等幾何參數,再配合LS-DYNA進行精確的撞擊分析。

最後,利用HyperStudy判斷各設計參數之靈敏度及貢獻,以獲得最佳的球頭設計。而其具體效益是球頭機能(COR)提升10%,球頭質量降低13%,球頭的耐久性提升。


(四)Altair HyperXtrude 7.0
Altair HyperXtrude是以有限元素為基礎的分析工具,可以協助擠製成型的模面設計及評估成型狀況。HyperXtrude可以分析擠製過程的料流情形及熱傳現象,因而可減少設計時間和昂貴的試驗成本。

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