構造最適設計ソフトウェア
OPTISHAPE-TS

機能:形状最適化

ノンパラメトリック形状最適化

FEMモデルの節点を移動させて表面形状を変化させることにより、最適な形状を提案します。
『力法によるノンパラメトリック形状最適化手法』により、パフォーマンスの高い形状最適化を実現いたしました。 また、ユーザーからの要望をふまえた多様な機能により、多くの製造要件を考慮することが可能です。 詳細設計や既存部品の改良など、様々な設計段階でご利用いただける機能です。

ノンパラメトリック最適化の流れ

● 目的/制約関数 ●

目的/制約として、下記のような項目を組み合わせて最適化を行うことができます。

    形状
  • 体積
  • 質量
  • 慣性モーメント
  • 表面積
  • 重心位置

  • 周波数応答
  • 周波数応答
    (変位/速度/加速度)
  • 法線方向の速度振幅
    静弾性解析
  • 静剛性
    (コンプライアンス)
  • Mises 応力
  • 最大主応力
  • 最小主応力
  • 最大主ひずみ
  • 最小主ひずみ
  • 主せん断応力
  • 最大変位
  • 変位(位置/方向指定)
    固有振動解析
  • 固有値/固有振動数
  • 固有振動モードの変位
  • 固有振動モードの二乗誤差

  • 熱/構造連成
  • 熱応力(Mises応力)
  • 熱変位

  • その他
  • 座屈荷重係数(座屈固有値)
  • 等価両振り応力振幅(疲労)
  • 非線形コンプライアンス
    (幾何学的非線形)
  • 音圧(音響)

 上記の他、多様な項目を搭載しております。

● 製造要件の考慮 ●

形状変動制限機能 を用いることにより、製造要件を考慮した最適化をすることが可能です。
例えば、鋳造や鍛造を想定した型抜き/肉厚制限や、干渉部品をふまえた設計可能領域の指定、各種対称性の考慮等、 多種多様な機能を揃えています。

型抜き,設計可能領域指定,最小肉厚制限

  • 等断面
  • 型抜き勾配
  • 設計可能領域指定
    (平面/円筒面/任意形状)
  • 断面形状保持
  • ビード形状保持
  • シェル要素の法線方向拘束
  • 最小肉厚制限
  • 一様肉厚変動
  • ビード形状保持


((ご参考に))
事例4 複数の縮約モデルを使用した形状最適化
事例5 部品干渉によるレイアウト制約を考慮したアームの形状最適化
...他各事例

● 解析例 ●

アルミホイールの軽量化
アルミホイールの軽量化 応力、剛性の条件とともに、形状の対称性などの製造要件も考慮して軽量化する事が出来ます。

  • 目的:体積最小化
  • 制約:応力制約, 形状変動制限

リンクアームの応力低減
リンクアームの応力低減 既存部品の高応力部分に対して,元の重量を上回る事無くMises応力を低減させた形状を求める事が出来ます。

  • 目的:ミーゼス応力最小化
  • 制約:体積制約

ロアアームの固有振動数最大化
ロアアームの固有振動数最大化 着目する複数の振動モードの固有振動数を上げた形状を求める事により、振動特性を改善する事が出来ます。

  • 目的:固有振動数最大化
  • 制約:体積制約


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