议程
● OptiStruct非线性功能概述
● OptiStruct非线性工况
-连续工况
-预紧工况
-预载动力学分析
-非线性屈曲分析
-非线性瞬态
-显式非线性
OptiStruct软件介绍
Altair OptiStruct于1994年商业化推出，首次无缝集成了结构优化和仿真分析，通过优化和验证结构性能来推动设计方案。至今，OptiStruct拥有超过25年的创新经验，已在全球各行业的头部公司中被广泛使用。
通用结构仿真求解器+结构优化设计
结构非线性问题
非线性现象
● 杆件轴力问题
● 平板弯曲问题
● 接触问题
材料非线性
● 在非线性工况中，材料非线性是自动启用的。
● 在线性工况中，自动使用初始状态的切线刚度。
几何非线性
● 大位移/转角、大应变效应
-非线性屈曲
-钣金冲压
-橡胶压缩
-侧倾平衡
● 初应力效应
-线性屈曲，如：起吊机等的桁架结构的失稳问题
-预应力结构，如：弦、薄膜张紧；预应力钢筋混凝土结构
接触非线性
● 接触的特征
-法向、切向刚度改变
-法向、切向的状态
· 绑定接触->小变形情形下，进行线性化
· 非绑定接触（滑动、粘连、摩擦）->强烈非线性
● 定义接触CONTACT
-在非线性工况中，接触是自动启用的，采用接触算法处理。
-在线性工况中，采用初始状态的接触状态。
● 接触处理过程
-检测可能的接触对、接触对定义主、从集定义、距离（网格微调）、更新方式
-接触算法离散方式、接触刚度调整（法向、切向）、可否分离
非线性工况
非线性连续工况
● 即连续发生多个非线性静态或动态工况。非线性过程是路径依赖的，需使用连续工况分析。
-多步的加载、卸载。
-回弹分析（残余变形）。
● 分析设置：
-初始分析步：施加工作载荷
-后续分析步：继续加载/卸载载荷
· CNTNLSUB
预紧工况
● 即对结构施加初始载荷，改变结构的初始预应力及接触关系。
-螺栓预紧
-其它载荷预紧（力、力矩、重力、SPC、温度等）
预载动力学分析
● 即对结构施加初始载荷，改变结构的初始预应力及接触关系。从而结构的（线性）动力学特性也随之发生变化。
-预载实模态分析
-预载复模态分析
-预载频响分析（直接/模态法）
-预载瞬态分析（直接/模态法）
-预载超单元分析
● 分析设置：
-非线性预载分析步
-后续动力学分析步
-STATSUB(PRELOAD)
非线性屈曲
● 使用非线性准静态方法求解结构屈曲。（而非使用线性屈曲STATSUB(BUCKLING)的特征值方法）
-失稳过程求解：属于常规的非线性分析，使用弧长法。
-引入初始缺陷：如果在不同的初始缺陷状态下，分析结果是不同的，那么应引入符合实际的初始缺陷。
● 分析设置：非线性屈曲分析步
-IMPERF
-NLPARM+NLPCI
非线性瞬态
● 使用非线性方法求解结构动力学问题。不使用模态分析，每一时刻的结构刚度矩阵都进行调整（直接法瞬态）。
-区分准静态、动力学问题。
-包含质量、阻尼效应。
● 分析设置：非线性瞬态分析步
-ANALYSIS DTRAN
-DLOAD
-NLPARM+TSTEP或TSTEPNL
显式非线性
● 极小的分析时间步长
● 无需收敛准则（区别于隐式非线性）
● 分析设置：非线性瞬态分析步
-ANALYSIS NLEXPL
-DLOAD
-TTERM
-NLOUT