新機能
OptiStruct 2024の新機能を確認できます。
Altair OptiStruct 2024 リリースノート
主な特長
- 同じ出力要求に対する複数結果の出力
- 温度依存性接着材料
- 陽解法解析におけるJohnson-Cook破壊基準
- 陽解法解析におけるシェルの超弾性材料
- 直接およびモード法による過渡解析のグローバル - ローカル解析サポート
- 電気 - 熱 - 機械の完全連成解析
- 過渡解析のためのESL最適化
- 陰解法非線形解析のためのSLIPRINGジョイント
新機能
剛性、強度、安定性
- 線形解析における非FREEZE接触のスキップ
- 非FREEZE/非TIEの接触インターフェースは、CONTPRM、DEACTLIN、NOTFRZを使用して線形解析で非アクティブ化できるようになりました。これは、NLSTAT初期荷重を含まないすべての線形解析サブケースに適用されます。デフォルト (CONTPRM,DEACTLIN,NONE) では、線形解析ですべてのCONTACTインターフェイスが保持され続けます。
- 陰解法解析における明示的な非線形材料からの線形弾性プロパティ
- Johnson-Cook、Crushable Foam、Cowper-Symonds、Johnson-Holmquistなどの特定の非線形材料は、現在、陽解法解析でのみサポートされています。これらの材料は、陰解法解析に存在する場合、対応する線形弾性部分のみが非陽解法解析タイプに使用されます。これにより、陰解法解析サブケースと陽解法解析サブケースの両方を含むモデルでこれらの材料モデルを使用することもできます。
- 温度依存性粘着材料
- 温度依存の粘着材料がサポートされるようになりました。以下のプロパティは温度依存定義できるようになりました。
- モード I、モード II、モード IIIの変形モードの温度依存の弾性率が指定できます。これは、MCOHEDバルク データのX_iの対応する温度値ごとに KI_i、KII_i、KIII_i フィールドを使用して指定します。
- 粘着損傷の開始タイプに応じたひずみまたは引張力の最大値を温度依存にすることができ、DMGINIバルク データのX_iの対応する温度値ごとにV1_i、V2_i、およびV3_iフィールドで指定できるようになりました。
- ALPHA_iおよびW1_i、W2_i、W3_iパラメータによって定義される対応する損傷進展曲線は、DMGEVOバルク データ上のX_iの対応する各温度値に対して温度に依存するようになりました。
- 陰解法非線形解析のための JOINTG の SLIPRING
- SLIPRING は、以前のリリースではすでに陽解法解析に使用できました。これが、陰解法解析でも利用できるようになりました。SLIPRINGは、ベルトおよびプーリージョイントをモデル化するために、JOINTGバルク データ エントリで使用できます。線形および非線形弾性、摩擦および摩擦角度、質量および減衰は、SLIPRING ジョイントのプロパティとして考慮されます。これが、陰解法大変位非線形静解析/過渡解析および陽解法動解析でサポートされるようになりました。JOINTGのJTYPEエントリはSLIPRINGに設定し、ｓlipring jointの自由度1に対して、PJOINTGエントリのELAS、NELA、FRIC、MASS、DAMPプロパティタイプを使用して様々なプロパティが定義できます。SLIPRINGには、このジョイント タイプに特有の追加の自由度、フローが備わっています。
- 平面応力要素の移動硬化と混合硬化
- 微小変位非線形解析と大変位非線形解析の両方において、平面応力要素 (CTPSTS および CQPSTS) で移動硬化 (MATS1バルクデータのHR=2) と混合硬化 ((HR=3) がサポートされるようになりました。
陽解法動解析
- 陽解法解析のためのTEMP(INIT)サポート
- 陽解法解析で初期温度設定がサポートされるようになりました。TEMP(INIT)は、初期温度フィールドを識別するTEMP / TEMPDバルク エントリを指定することができます。この温度フィールドは、MATS1バルク データで参照される各TABLEMDエントリの温度依存材料データを検索するために使用されます。
- 陽解法 DDM での MPC サポート
- OptiStruct の以前のバージョンでは、陽解法動解析の SMP ジョブで MPC がすでにサポートされていました。これに加え、陽解法解析の領域分割法 (DDM) で MPC がサポートされるようになりました。
- 陽解法解析におけるJohnson-Cook破壊基準
- 応力三軸度効果による弾塑性材料の破壊に対する Johnson-Cook破壊基準が、陽解法解析でサポートされるようになりました。応力三軸度が増加すると材料の延性が指数関数的に減少することを考慮します。MATFバルクータ入力でCRITERIAフィールドを JOHNSONに設定することで有効になります。Johnson-Cook パラメータD1、D2およびD3 は、MATFバルク データ入力のV1、V2およびV3 フィールドを介して定義できます。
- 陽解法解析における PLAS 破壊基準の機能強化
- 陽解法解析の最大塑性ひずみ (PLAS) 破壊基準が強化されました。
- 以前は、PLAS 基準は、破損時の一定の最大等価塑性ひずみ値 (V1フィールドで定義) のみに基づいていました。
- この破壊基準は、次の項目を追加することで強化されました。
- 薄膜ひずみ（V2フィールドで定義）に基づく破損とその解釈は、入力値の符号によって異なります。V2 > 0.0の場合は、εzz 総ひずみ (総ひずみテンソルの ZZ コンポーネント) に対応し、V2 < 0.0 の場合は、εzz 塑性ひずみ (塑性ひずみテンソルの ZZ コンポーネント) に対応します。
- 主ひずみに基づく破壊（V3フィールドで定義）。これは、主ひずみの最大正値に基づいて計算された破壊です。PLASオプションに複数のオプションが一緒に指定された場合、最大ダメージが出力に保持されます。
- 陽解法解析におけるシェル要素の超弾性材料
- 陽解法解析のシェル要素で超弾性材料がサポートされるようになりました。超弾性材料は、陰解法解析のシェル要素では以前からサポートされていました。
- 陽解法解析の自動接触におけるシェルのエッジ - エッジ接触の無効設定のデフォルト化
- 自動接触のシェル要素におけるエッジ基準のデフォルトが45.0 度から 179.0 度に変更されました。これは基本的に、デフォルトによるエッジ間の接触をオフにし、エッジが考慮されなくなるため、パフォーマンスの向上に役立ちます。シェル要素の境界エッジは依然として考慮されることに注意してください。ソリッド要素の場合、デフォルトは 45.0 度のままです。
- 陽解法解析における1次のTETRA要素のデフォルト要素定式化の変更
- 陽解法解析では、1次のCTETRA要素のデフォルトの要素定式化が、平均節点圧力定式化から 1 point定式化に変更されました。
- ペナルティベースのRBE3をサポート
- 陽解法解析では、ペナルティベースの RBE3 がサポートされるようになりました。従来のRBE3の運動学定式化は、次の場合にペナルティベースのRBE3定式化に自動的に切り替わります。
- 非互換性（過拘束）：RBE3の参照節点が次の場合：
- RBE2の従属節点
- TIEのセカンダリ節点
- SPCの一部
- 階層的なRBE3の存在：
- この場合、RBE3の参照節点は、別のRBE3の独立節点でもあります。
- 階層的なRBE3とRBE2の存在：
- この場合、RBE3の参照節点は、別のRBE2の独立節点でもあります。
- 非互換性（過拘束）：RBE3の参照節点が次の場合：
騒音と振動
- AMSES を使用したスーパーエレメント生成実行時のディスク容量使用量を大幅に削減
- AMSES を使用したスーパー要素生成実行のディスク領域使用量が大幅に改善されました。これにより、リソースの使用量とディスク I/O 要件が削減されます。PARAM,AMSE4CMS,YESがアクティブである必要があることに注意してください (デフォルト設定でアクティブになります)。
- 直接法周波数応答解析のためのGPUサポート
- 直接法周波数応答解析でGPUがサポートされました。
- APML外部音響空洞外側の反射サーフェス
- APML の外部音響空洞の外側に反射面を定義できるようになりました。反射面は、PACPMLバルクデータのXRFL、YRFL、およびZRFLフィールドによって定義される各軸上の位置に対して垂直に定義されます。各軸に垂直な反射面は 1 つだけ存在できます。各反射面に対応する反射係数は、PACPMLバルク データのXFAC、YFAC、およびZFACフィールドによって定義できます。反射面の遠方場境界圧力への寄与は、対応する反射係数を組み込んだ反射ルールに基づいて計算できます。
- 応答スペクトル解析の初期荷重のサポート
- 応答スペクトル解析で初期荷重がサポートされるようになりました。STATSUB(PRELOAD)エントリは、応答スペクトル サブケースで定義でき、対応する初期荷重 サブケースを指すことができます。
- ランダム応答解析の絶対最大主ひずみ出力
- 絶対最大主応力出力は、H3D形式でPARAM,PSDPRINC,YESの場合、以前のバージョンですでに利用可能でした。同様に、PARAM,PSDPRINC,YESは、ランダム応答解析の H3D形式の絶対最大主ひずみ出力もアクティブにします。
- MPI実行時のAMSESパフォーマンスの向上
- AMSES のパフォーマンスは、シングルノードとマルチノードの両方のMPI実行で強化されました。DDMモードで実行した場合、OptiStruct AMSESの以前のバージョンと比較すると、パフォーマンスの向上は良好な結果となっています。以下では、簡単な例を挙げてこの機能についてさらに詳しく説明します。
- シングルノード実行の場合、固有値抽出に AMSES を使用するモデルがDDM モードで実行され、実行構成が 1x8x4 であると仮定すると、モデルはシングルノードで8つのMPIプロセスと4つのSMPスレッドで実行されます。その後、AMSES ソルバーが起動すると、メインMPIプロセスは残りの7つのMPIプロセスを一時停止し、ジョブに使用可能なノード上のすべての物理コアで実行されるようにAMSESを展開します。この場合、AMSES実行には 8x4=32個のコアが使用可能になり、固有値抽出が完了するまでAMSESは32コアSMPで実行されます。その後、メインMPIプロセスは他の7つのMPIプロセスを復活させ、DDMジョブはこの時点から正常に続行されます。
- マルチノード実行の場合、固有値抽出にAMSESを使用するモデルがDDMモードで実行され、実行構成が2x8x4であると想定し、モデルが2ノード クラスターの各ノードで8つのMPIプロセスと4 つのSMPスレッドで実行されると、AMSESソルバーが起動すると、メインMPIプロセスは両方のノードにわたって残りの 15 の MPI プロセスを一時停止し、メイン MPIプロセスが実行されるノードで実行されるように AMSES を展開し、ジョブに使用可能なこのノードのすべての物理コアを使用します。この場合、メインのMPIプロセスが実行されているノードでは、8x4=32コアがAMSESの実行に使用できるようになり、AMSESは固有抽出が終了するまで32コアのSMPで実行されます。その後、メインMPIプロセスは2つのノードに分散されていた他の15個のMPIプロセスを復活させ、この時点からDDMジョブは正常に続行されます。
- OLOAD出力でのFluid Gridの読み込みのサポート
- OLOAD I/Oエントリが指定されている場合、SLOAD、ACSRCE荷重を介した Fluid Grid荷重が出力されるようになりました。
疲労
- 定常状態サブケースに基づく疲労解析
- 定常状態サブケースに基づいて疲労解析を実行できるようになりました。FATLOADエントリのLCIDフィールドは、定常状態解析による疲労解析をアクティブ化するために、定常状態サブケースを指定する必要があります。FATLOADエントリのTIDフィールドは空白のままにする必要があります。
マルチフィジックス
- プロパティ、コンポーネント、SETに基づくジュール出力
- ジュール損失密度出力は、電気伝導解析用のHEAT I/O エントリを介してすでに利用可能です。現在、プロパティ/コンポーネント/SET ベースの出力は、HEAT I/Oエントリの PROP、COMP、およびSETグループ オプションを介して、対応する節点ベースの出力に含まれるようになりました。同様に、OPROP、OCOMP、OSETオプションは、それぞれプロパティ、コンポーネント、SETベースの出力のみを出力します。現在、H3D 形式のみサポートされています。
- 電気接触は単位面積あたりの導電率を使用して定義できるようになりました
- 以前は、PCONTECおよびPGAPECを介した電気接触の定義は、単位面積あたりの抵抗を使用して指定されていました。これは現在、単位面積あたりの伝導率に変更されました。
- 電気伝導熱解析との完全連成
- 電気伝導、熱、機械のサブケースを使い、完全連成解析できるようになりました。この目的のために、機械解析の結果に基づいて、電気伝導、熱解析の接続性が更新されます。その後に続く電気伝導においてはジュール熱、また熱解析においては機械的に生じる熱（例：非弾性ひずみ）が考慮されます。結果として得られる温度場は、温度に依存する材料特性を更新し、機械解析で熱膨張を計算するために使用されます。連成で使用できるサブケースは次のとおりです。
- 陰解法非線形（静的または動的）構造サブケース
- 非線形非定常熱伝達サブケース
- 多重定常電気伝導解析サブケース
最適化
- フリー形状最適化の感度出力
- フリー形状最適化で感度出力がサポートされるようになりました。OUTPUT,H3DSHAPEを使用してアクティブ化できます。ALL、STRESS、NOSTRESSオプションがサポートされています。
- フリー寸法最適化における板厚勾配制約付き型抜き方向の機能強化
- フリー寸法最適化における板厚勾配制約付き型抜き方向が改善され、さらに多くのオプションが追加されて強化されました。板厚勾配制約付き型抜き方向は、通常、リブ シェル要素の法線に対して直交する必要があり、OptiStructの初期設定では、描画方向を要素の法線と比較してチェックします (特定の許容値内)。このチェックに基づいて、ユーザー定義の型抜き方向が指定された許容値を超えている場合、OptiStructではエラーとなります。
図 1. 
- 過渡解析のためのESL最適化
- OptiStruct内で等価静的荷重 (ESL) 手法を使用して、線形過渡最適化問題を解決できるようになりました。ESL手法は、対応する線形過渡解析の解に基づいて、いくつかの同等の線形静解析の補助的問題を作成します。これらの補助的な問題はネストされたループで解析されます。解析とネストされたループは、収束が達成されるまで外側のループで繰り返されます。
全般
- 同じ出力要求に対する複数の結果出力
- 単一または複数のサブケースに対して、同じ出力タイプの複数の出力を要求できるようになりました。以下のオプションがサポートされるようになりました。
- 同じ出力に対して、SET ID、VON、DIRECT などの結果タイプなどの異なるオプションを使用して、複数の出力要求を指定できるようになりました。
- 各出力要求で、FILE=filenameオプションを指定して、この結果を出力する個別のファイル名を識別する必要があります。異なるオプションによる出力は、FILE=filenameオプションで指定されたファイル名に基づいて、異なるファイルまたは同じファイルに印刷できます。FILEオプションは現在OP2形式ではサポートされていません。
- この機能を有効にするには、SYSSETTING(MULTIPLEOUTPUT=YES)オプションを指定する必要があります。
- 現在サポートされているのは以下のとおりです:
- 線形静的、ノーマルモード、直接およびモーダル周波数応答、直接およびモーダル過渡応答解析タイプ。
- 変位、応力、ひずみ、および力の結果。
- H3D、OP2、PUNCH、およびOPTI形式。
- HDF5形式の SDISP、SVELO、SACCE出力
- モード法周波数応答解析およびモード法過渡応答解析では、SDISP、SVELO、および SACCE 出力が HDF5 形式でサポートされるようになりました。これらは、以前のリリースでは H3D、OP2、および PUNCH形式ですでにサポートされていました。
- 直接法およびモード法過渡解析でグローバル - ローカル解析がサポートされるようになりました
- 両方の組み合わせがサポートされていますが、ほとんどのユースケースでは、グローバルモデルではモーダル法過渡解析、ローカルモデルでは直接法過渡解析が使用されると考えられます。現在、2段階のモデリング アプローチのみがサポートされています。グローバルモデルの結果は、ASSIGN、H3DRESを使用してH3Dファイルからインポートされます。結果をインポートするグローバル モデル内の特定のサブケースは、IMPORT,SUBを使用して指定されます。ローカルモデルに節点SETが作成され、インターフェース / 遷移ゾーンが識別されます。これらの節点には SPCD が定義され、フィールドDがMに設定されて、マッピングに使用されることが示されます。これは過渡解析なので、SPCDはTLOAD1エントリによって参照される必要があります。
- STRAIN出力のしきい値サポート
- しきい値オプション RTHRESH、THRESH、RTOP、およびTOPがSTRAIN出力でサポートされるようになりました。これは TotalおよびNeuberの両方でサポートされています。現在はH3D形式のみサポートされています。線形静解析、非線形静解析、ノーマルモード、周波数応答、および過渡解析がサポートされています。
- Neuber STRESS出力のしきい値サポート
- しきい値オプションRTHRESH、THRESH、RTOP、およびTOPがNeuber STRESS出力でサポートされるようになりました。以前のリリースでは、Neuberなしの応力出力に対してのみしきい値オプションがサポートされていました。現在はH3D形式のみサポートされています。線形静解析、非線形静解析、ノーマルモード、周波数応答、および過渡解析がサポートされています。
- 線形過渡解析におけるSTRAIN出力の統計出力
- STRAIN出力の統計出力が、直接法およびモーダル法線形過渡解析の両方でサポートされるようになりました。これは、全ひずみとNeuberひずみの両方でサポートされています。アクティブ化するには、STATISまたはOSTATISオプションを使用します。STATISは時間の経過に伴う統計とともに通常の歪みを出力しますが、OSTATISは時間の経過に伴う統計のみを出力します。
- 線形過渡解析および定常解析におけるERP出力の統計出力
- ERP出力の統計出力が、直接法およびモーダル法線形過渡解析と定常状態解析の両方でサポートされるようになりました。アクティブ化するには、STATISまたはOSTATISオプションを使用します。STATIS は通常の ERP と時間の経過に伴う統計を出力しますが、OSTATIS は時間の経過に伴う統計のみを出力します。現在、H3D 形式のみサポートされています。
- OLOAD経由のHDF5形式の適用温度出力
- 線形静解析でOLOADが定義されている場合、適用された温度荷重出力が HDF5 形式でサポートされるようになりました。温度荷重とともに追加の構造荷重が存在する場合、適用された温度荷重出力とともにそれらも出力されます。
- MAT8 HDF5形式での出力
- モデル内でHDF5固有の出力要求 (たとえば、DISP(HDF5)=ALL) が定義されている場合、またはOUTPUT,HDF5,YESが定義されている場合、MAT8材料を含むモデルでは、このMAT8材料がHDF5ファイルに出力されます。
- Neuber補正による線形静解析のエネルギー出力
- Neuber補正による線形静解析でエネルギー出力が利用できるようになりました。NLENRGバルク/サブケースペアは、Neuber補正が使用される線形静解析で使用できます。NLENRGサブケースエントリには、この出力に対して追加のNLENRG(NEUBER)=IDオプションを定義する必要があることに注意してください。全体モデルあるいは ファイル内の指定された要素SETの内部エネルギーおよび塑性散逸エネルギーの値がfilename_e.outファイルに出力されます。
解決した問題
- 陽解法の自動接触の場合オプションALLを指定したPCONTが定義されている場合でも、特定の接触インターフェースには特定の ID を持つ指定された PCONTが使用されるようになりました。
- OptiStruct-AcuSolve FSI カップリングでは、大変位非線形解析のみがサポートされます。以前は、微小変位非線形解析を使用すると、誤った結果が生じていました。この問題は、OptiStruct で大変位非線形解析に切り替えるようユーザーに要求する明確なエラーを印刷することで修正されました。
- フリーサイズ最適化における型抜き方向に関する次の問題が解決されました。
- オーバーハングを含むリブの場合、型抜き方向に沿って複数の下部エッジまたは上部エッジが存在します。これは適切に処理され、そのようなリブの正しいベースが識別されるようになりました。
- これまでは、型抜き方向を製造制約なしに別の DSIZEと組み合わせると、予期しない結果が発生することがありました。これは修正されました。
- 以前は、通常の型抜き方向のDSIZEと、板厚の勾配を最適化した型抜き方向のDSIZEを同じモデルで組み合わせると、クラッシュまたは予期しない結果が発生することが確認されていました。これは修正されました。
- TIE接触を伴う陽解法解析モデルは、以前はデータ マネージャーチェックでクラッシュしていました。これは修正されました。
- フリー寸法最適化のFSTHICKファイルに、誤った節点板厚が含まれていました。これは修正されました。
- FREEZE,CONTACTによって接続されているパートの1つが PARAM,MCHGRMV,1指定とともにMODCHGを使用して削除されたが、関連付けられている接触定義が削除されていない場合、以前は実行がERROR 4772で失敗していました。これは修正されました。
- SMDISP慣性リリーフモデルの剛体要素に近い要素に対して、誤った変位と応力の結果が生成されました。これは修正されました。
- 以前は、EM 応答と機械応答の両方を備えた OptiStruct-Flux 最適化には大量のメモリが必要でした。これは修正されました。
- 以前は、荷重設計変数とSPCFORCEモーメント応答を使用したパラメータ最適化では最適化の進行が示されず、1 回の反復で収束していました。これは修正されました。
- 2 番目のRBE2がMODCHGを使用して除外された場合でも、重複するRBE2によって二重依存性エラーが発生しました。これは修正されました。
- 構成材料の数が異なる複数のMATMDS (たとえば、ラミネートに関連付けられている) がある場合、予期しない結果が出力されました。これは修正されました。
- 陰解法非線形解析でTLOAD2エントリがDLOADによって参照されたときに、誤った結果が生成されました。これは修正されました。
- 以前は、SMP スレッドの数が多い非線形熱伝達解析モデルでは、メモリ不足のエラーが発生しました。これは修正されました。
- OSTTS 最適化では、過渡熱伝達サブケースの初期温度がゼロの場合、以前は目的関数のすべての感度がゼロであるというエラーが発生して実行が正しく終了しませんでした。これは修正されました。
- CNTNLSUBを使用した非線形非線形サブケースのTEMP(LOAD)がTEMP(INITIAL)とは異なる温度荷重セットを指していた場合、誤ったエラーが生成されました。これは修正されました。
- 構造材料が存在しない非電気的応答 (体積、質量など) による電気的最適化の場合、以前はプログラミング エラーが発生していました。この問題は修正され、構造応答には有効な構造材料が必要であることを示す明確なエラーが発行されるようになりました。