変動性(確率統計)スタディ

きしみ・がたつきの問題において、パラメータのばらつきの影響を調査します。

パートの製造には、材料のトレランスや品質のばらつきが関連することがよくあります。さらにアセンブリプロセスでは、寸法や剛性結合のばらつきが加わり、各構築の最後には唯一無二の製品が生成されます。この2つの主なプロセスは、最終製品の品質およびパフォーマンスに寄与します。

きしみ・がたつきは、作り込まれた部品の品質と密接に関係する現象であり、生産された製品の母集団を通じて性能が変化する可能性があります。

製造の変動性スタディワークフローでは、製造問題のリスクおよび影響を分析するための変動性スタディをセットアップするステップを示します。以下に、製造の変動性スタディを図示します。
注: SnRDでは、動的または静的荷重ケースを含む、実行可能なソルバーモデルが必要です。HyperStudyは、ベースランの結果を連続実行結果と比較するという原則に基づいて動作するため、このようなソルバーモデルが必要となります。
以下に、このユースケースで取り上げられるワークフローを図示します:
図 1.
このチュートリアルでは、以下のことを行います。
  • きしみ・がたつきの問題を解析するためのFEモデルを準備する。
  • 以下についての変動性スタディをセットアップする。
    • 材料パラメータ
    • 取り付け剛性
    • 板厚
    • 減衰
  • 解析の実行と結果のポスト処理を行う。
このチュートリアルでは、新規のモデルを使用し、モデルの解析セットアップを準備します。このワークフローについては、詳細なリスクおよび根本原因分析の次のセクションをご参照ください: 動的イベント荷重ケースを含むモデルをインポートします。このワークフローでは、詳細なリスクおよび根本原因分析ユースケースで作成したソルバーデックと動的荷重ケースを含むモデルを使用できます。ニーズに応じてワークフローを選択し、手順については上記のセクションをご参照ください。

このチュートリアルでは、詳細なリスクおよび根本原因分析のユースケースでエクスポートされたソルバーデックを使用します。動的荷重ケースソルバーデックをインポートしたら、変動性(確率統計)スタディのセットアップを進めることができます。

変動性スタディのセットアップ

このステップでは、変動性スタディのセットアップを行います。

  1. Setupグループから、Variability Studyを選択します。
    図 2.
    ガイドバーが開きます。
  2. ガイドバーで、 をクリックすると、アドバンスト選択オプションが表示されます。
  3. リストからすべての材料を選択します。
    モデル内の5つの材料が選択されます。マイクロダイアログが開きます。
    図 3.
  4. リストからEを選択し、およびの値欄に20と入力します。
    スタディのパラメータのばらつきのパーセンテージが定義されます。
    図 4.
    ヒント: をクリックしてマイクロダイアログを拡張します。任意のスタディ名を定義することも、デフォルトの名前のままにすることもできます。
  5. をクリックします。
    材料のヤング率(E)変動スタディが作成されます。
  6. ガイドバーで、 をクリックすると、アドバンスト選択オプションが表示されます。リストからすべての材料を選択します。
  7. リストからすべての材料を選択します。
    モデル内の5つの材料が選択されます。マイクロダイアログが開きます。
  8. リストからRHOを選択し、およびの値欄に20と入力します。
    スタディのパラメータのばらつきのパーセンテージが定義されます。
  9. をクリックします。
    材料の密度(Rho)の変動性スタディが作成されます。
  10. ガイドバーAttachment Stiffnessを選択します。
  11. ガイドバーで、 をクリックすると、アドバンスト選択オプションが表示されます。
  12. Advanced Selectionダイアログ以下のプロパティを選択します。
    • ControlPanel_IPSub_Snaps
    • GloveBox_RubberBumper
    • ClusterBezel_IPSub_Clips
    • DriveSidePanel_IPSub_Snaps
  13. マイクロダイアログで、K1, K2, K3の剛性を選択します。
  14. をクリックします。
    取り付け剛性の変動制スタディが作成されます。
  15. ガイドバーThicknessを選択します。
  16. グラフィックス領域から、以下のコンポーネントを選択します。
    • IPSubstrate
    • Glove Compartment
    • Driver Side Panel
    • Lower Control Panel
  17. マイクロダイアログのデフォルト値をそのまま使用し、をクリックします。
    材料の板厚の変動性スタディが作成されます。
  18. ガイドバーDampingを選択します。
  19. ガイドバーで、 をクリックすると、アドバンスト選択オプションが表示されます。
  20. Advanced Selectionウィンドウからすべての減衰カーブを選択します。
  21. をクリックします。
    材料の減衰の変動性スタディが作成されます。
  22. Review Variationsを選択します。
    図 5.
    すべての変動性とその関連パラメータを含むテーブルが表示されます。
    図 6.
  23. Closeをクリックします。

ソルバーデックのエクスポート

  1. Analyzeグループから、Export OptiStruct Solver Fileをクリックします。
    図 7.
    Model Exportダイアログが開きます。
    図 8.
  2. Model Exportダイアログで、Export Variability Studyのチェックボックスを有効にします。
    変動性スタディのプロパティが表示されます。
    図 9.
  3. デフォルトオプションを受け入れ、Exportをクリックします。
    フォルダー選択ダイアログ。
    ヒント: ダイアログの任意のプロパティを変更できます。
  4. ブラウズして、必要なフォルダーを選択します。
    OptiStructソルバーデックファイルがXMLおよびTPLファイルと共に選択したフォルダーにエクスポートされます。
  5. Closeをクリックし、モデルエクスポートオプションを閉じます。
エクスポートしたTPLテンプレートファイルを使用して、HyperStudyで解析を行います。

確率統計スタディの実行

このステップでは、結果データベースと概要ファイルを生成します。これらのファイルは後でSnRDのポスト処理で使用されます。

SnRDは変動性スタディのパラメータを次のファイルにエクスポートします。これらのファイルはHyperStudyで結果データベースを生成するのに必要となります。
  • TPL
  • XML

テンプレート(TPL)ファイルは、HyperStudyで読み取り可能な必須パラメータで作成されます。

  1. HyperStudy2022を起動します。
  2. Openをクリックします。
    ファイルブラウザオプションが表示されます。ブラウズしてチュートリアルXMLファイルを選択します。XMLファイルが読み込まれると、HyperStudyにセッションツリーが表示され、プロセスがSto 1ノードから開始されます。
    図 10.
    注: 緑色のチェックボックスは、それぞれのデータが利用可能であることを意味します。黄色、赤色、または空のボックスは、入力が必要であることを意味します。
  3. Next をクリックし、Sto 1 > Definition > Test Modelsタスクに進みます。
    注: Define ModelsおよびDefine Input Variablesタスクは事前に定義されているためスキップできます。
    図 11.
  4. Test列で、Allをクリックします。
  5. をクリックして、Define Output Responsesに進み、Evaluateをクリックします。
  6. をクリックして、Specificationsに進み、Applyをクリックします。
    図 12.
  7. をクリックして、Evaluateに進み、Evaluateをクリックして、確率的変動の評価を実行します。
    図 13.
    注: 評価タスクが完了するまでにはかなりの時間がかかります。プロセスの実行中に、HyperStudyを終了しないでください。
    図 14.
    評価が完了すると、残りのタスク、つまりPost-processingとReportが緑色に変わります。
  8. を2回クリックしてPost-processingをスキップし、Reportタスクに移動します。
  9. Create Reportをクリックします。
    .dataファイルが生成されます。これは、後でSnRD Postで使用される結果データベースです。
    ヒント: チュートリアルの作業モデルフォルダーに移動すると、これらのファイルを確認できます。それぞれのファイルはエクスポートフォルダーに作成されます。詳細については、Altair HyperStudyをご参照ください。

確率統計のポスト処理

注: HyperStudyでCreate Reportステップを実行した後にreports/sto_1に作成された、summary.dataファイルをapproaches/sto_1にコピーします。
  1. モデルとCSVファイルをPost Processingタブに読み込んでから、DoE/Stochasticsタブにを開きます。
  2. HyperStudyResults Database をクリックします。
  3. HyperStudy Results Database をクリックします。
    ファイルブラウザが表示されます。
  4. ソルバーデックのエクスポートステップで生成されたXMLファイルを検索し、選択します。
  5. Calculateをクリックします。
    注: 実行回数が多く、処理にかなりの時間がかかるため、処理を妨げないように注意してください。
    計算が完了すると、確認メッセージが表示されます。
    図 15.
  6. OKをクリックします。
    注: 2度目に結果の処理を実行するには、計算が利用できる間に、作成したSnRデータベースXMLを使用します。
  7. Selectionリストから次のオプションを選択します。
    1. E-Linesで、Allを選択します。
    2. Line IDで、Allを選択します。
    3. Resultsで、SnR Indexを選択します。
  8. Show Runsで、Allを選択します。
  9. Vary Variable byで、Valueを選択します。
  10. Show VariablesのAllチェックボックスを有効にします。
  11. Apply Filtersをクリックします。
    Run Selectionテーブルのすべての実行がフィルタリングされます。
    図 16.
  12. Display Resultsをクリックします。
    フィルタリングされたすべての実行の結果がプロットされます。
    ヒント: Run Selectionテーブルから必要な実行を選択することもできます。
  13. Display Selectionをクリックします。
    選択された実行の結果がプロットされます。
    図 17.