OptiStruct — CAE用语解说

OptiStruct是Altair公司开发的结构优化求解器，在拓扑优化领域是先驱。原本是专用优化软件，现在也可作为FEA求解器使用。支持线性静力分析、特征值分析、非线性分析，并能读取Nastran兼容的输入格式，这也是它的特色。

兼容性很高。很多情况下能直接读取BDF格式的块数据。但它也有自己的扩展卡片，所以不是完全兼容。用HyperMesh做前处理时，能很自然地为OptiStruct设置优化卡片，所以配合很好。

比如要轻量化汽车悬架支架。先定义设计空间为一个比较大的立体，然后设置载荷和约束。目的函数设为"顺应度最小化"，约束条件设为"体积分数不超过30%"，OptiStruct就会削除不必要的材料，给出最优的骨架结构。结果通常是有机形状。

很敏锐的观察。拓扑优化的结果通常不能直接制造。所以OptiStruct提供了制造约束功能（脱模方向、对称条件、最小壁厚等）。金属3D打印普及后，能制造更自由的形状，这让拓扑优化的应用范围大幅扩展了。

Altair公开的教程质量很高，建议从L形支架的拓扑优化开始。对比有无制造约束条件，看结果差异，理解会深很多。