構造最適設計ソフトウェア
OPTISHAPE-TS

機能:トポロジー最適化(位相最適化)

トポロジー最適化 型抜きトポロジー最適化

トポロジー最適化(位相最適化)

与えられた設計領域内で最適なレイアウトを提案します。
製品開発の初期段階や大幅な設計変更を行う際に、大まかな設計案を得ることに有効な機能です。

トポロジー最適化の流れ

画像協力:(株)イクシスリサーチ様/ 丸紅情報システムズ(株)様

● 目的/制約関数 ●

目的/制約として、下記の項目を組み合わせて最適化を行うことができます。

  • 体積
  • 質量
  • 静剛性(コンプライアンス)
  • 変位
  • 固有振動数/固有値

● 解析例 ●

ボンネットの補強レイアウト
ボンネット補強 トポロジー最適化 剛性に影響度が高い部分に部材を残し効率よく剛性の高い形状を求める事が出来ます。

  • 目的:静剛性 最大化
  • 制約:体積 40%

シートフレームの軽量化
シートフレームの軽量化 複数の剛性を維持した状態で軽量化する為の穴位置を求める事が出来ます。

  • 目的:質量 最小化
  • 制約:剛性維持制約

● 製造要件の考慮 ●

トポロジー密度変動制限 を用いることにより、製造要件を考慮することが可能です。
直線および曲線を軸とした対称性はもちろんのこと、様々な製造要件等を想定した機能を揃えています。
(以下項目参照)

  • 等断面
  • 左右対称
  • 左右対称等断面
  • 1/4対称
  • 1/4対称等断面
  • 円筒断面
  • 軸対称  ...他
等断面:軸指定および曲線指定,左右対称,1/4対称

((ご参考に))
事例3 製造要件を考慮した
 トポロジー最適化


型抜きトポロジー最適化

トポロジー最適化をアレンジした最適化手法です。
条件によっては構造内部に空洞ができてしまうトポロジー最適化に対し、型抜きトポロジー最適化では、
内部に空洞がなく、かつ型抜き可能なレイアウトを提案します。

型抜きトポロジー最適化

● 解析例 ●

アーム部品:境界条件 アーム部品の軽量化
剛性に影響度が高い部分に部材を残し効率よく剛性の高い形状を求める事が出来ます。

  • 目的:剛性最大化
  • 制約:体積 50%

トポロジー最適化の等断面機能は、指定された方向に等しい断面の形状、つまり型で押し出したような形状となるのに対し、 型抜きトポロジー最適化は、型抜きの高さ方向にも形が変化します。
よって、貫通穴やリブだけでなく、最適な曲面形成も得られます。(下図参照:ボルト穴付近等)

最適化結果 最適化結果



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