構造最適設計ソフトウェア
OPTISHAPE-TS
事例8 応力低減を目的としたフィレット形状の最適化
■概要
レンチ部品のフィレット部に着目し、発生した応力集中を低減します。
製造要件をふまえ、均一なR形状を保ったまま応力が最小となる形状を求めます。
■解析モデル
- 要素： 四面体二次要素
- 要素数： 220,782
- 節点数： 324,937
初期形状応力分布
■最適化条件
- 目的関数 ：応力最小化
- 制約条件 ：なし
- 形状変動制限（製造要件に関わる制約）：軸対称（MPC使用）
軸対称設定
※ MPCを使った形状拘束条件は、OPTISHAPE-TSに付属されている「TS Studio」内で簡単に作成および設定することができます。
■結果
軸対称設定を行った為、対称性を保ちつつ応力を緩和。
※最適化繰返し回数： 130回．
◎ 軸対称設定を行わなかった場合の結果
高応力部が形状変動し、応力が緩和されるが対称性はない。
■考察
通常、局所的な応力を評価して最適化する場合、対称な形状にはなりませんが、 OPTISHAPE-TSでは対称性を考慮して最適化する事が可能な為、 今回の様にR形状の対称性保ったまま形状を変える事が可能です。
また、応力値を絶対値で指定し、"その値以下になる様なR形状を求める"といった使い方も可能です。
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