OptiStructを使用したDOE

このチュートリアルでは、設計探索ワークフローを使用して実験計画法（DOE）を実行する方法を学習します。

このチュートリアルを開始するには、本チュートリアルで使用されるモデルファイル
  • hw/bikeFrame.hmを作業ディレクトリにコピーしてください。

モデルを開く

  1. HyperWorksを開始します。
  2. メニューバーでファイル > 開く > HyperMeshモデルをクリックします。
  3. 作業ディレクトリに移動し、bikeFrame.hmを選択してOpenをクリックします。
    プロンプトが出されたらChangeをクリックし、モデルを開く際にソルバーインターフェースをOptiStructに変更します。
    モデリングウィンドウに有限要素モデルが表示されます。


図 1.

探索の作成

  1. 設計探索リボンの探索タイプツールグループでCreate Explorationsツールをクリックします。


    図 2.
    Explorationsダイアログが開きます。
  2. をクリックし、DOEを選択します。
  3. Study Path欄で、DOEを格納するフォルダーに移動し、選択します。


    図 3.
  4. 探索タイプツールグループから、Design Explorerツールをクリックします。


    図 4.
    Design Explorerブラウザが開きます。新たに作成された最適化探索を確認できます。追加の探索エンティティもここに表示されます。

探索の入力の作成

  1. 設計探索リボンで板厚ツールをクリックします。


    図 5.
  2. モデリングウィンドウで、青色のseat_tubeプロパティとオレンジ色のdown_tubeプロパティを選択します。
  3. マイクロダイアログでCreateをクリックします。
    2つの板厚設計変数が作成されます。


    図 6.

探索の応答の作成

  1. 設計探索リボンで質量/ボリュームツールをクリックします。


    図 7.
  2. ガイドバーでをクリックします。
    質量応答が作成されます。
  3. Disps.ツールをクリックします。


    図 8.
  4. モデリングウィンドウで、クランク荷重が適用される節点を選択します。


    図 9.
  5. マイクロダイアログでをクリックします。
    Entity Editorウィンドウが表示されます。
    1. 応答名をCrankに変更します。
    2. Response ComponentドロップダウンメニューからZを選択します。
    3. Closeをクリックします。
    変位応答が更新されます。
  6. ガイドバーでをクリックします。
  7. シートが配置される節点を選択します。


    図 10.
    2つ目の変位応答が作成されます。
  8. マイクロダイアログでをクリックします。
    Entity Editorウィンドウが表示されます。
    1. 応答名をSeatに変更します。
    2. ドロップダウンメニューからMAGを選択します。
    3. Closeをクリックします。
    変位応答が更新されます。
  9. ガイドバーでをクリックします。
これでDOEは、2つの設計変数と3つの応答変数で構成されました。


図 11.

探索の評価

  1. 設計探索リボンの評価ツールグループでEvaluateツールをクリックします。


    図 12.
    評価ダイアログが開きます。
  2. Exportをクリックし、Runをクリックします。
    DOEが評価されます。この場合、ノミナル実行に加えて4つのDOE実行が行われます。

    これには、使用するコンピューターに応じて数分かかる場合があります。

    評価が完了すると、Evaluation Statusダイアログは図 13のようになります。


    図 13.

評価の確認

  1. 設計探索リボンの評価ツールグループでResults Explorerツールをクリックします。


    図 14.
    Results Explorerブラウザが開きます。
  2. Summary Tableを確認します。ここには、DOEの各実行の入力と応答の値が示されます。


    図 15.
  3. Summary Tableの任意の行で右クリックし、Load Resultsを選択します。
    HyperViewウィンドウが開き、選択した実行の結果コンターが表示されます。


    図 16.
  4. Results ExplorerでLinear Effectsボタン（）をクリックします。
  5. Select responseドロップダウンメニューからCrankを選択します。
    Linear Effectsプロットに、クランク変位応答での各設計変数の相対寄与が表示されます。


    図 17.
    注: 板厚設計変数と変位応答との負の相関に注意してください。これは、コンポーネントの板厚の増加により、対応する変位応答が減少することを意味します。また、down_tubeの板厚変更の相対的な効果は、類似したseat_tubeの板厚変更よりも大きくなります。
    さらに、効果のコンターが、グラフィックス領域のモデル自体にマップされて表示されます。


    図 18.
    注: これは、多くの設計変数を扱う場合に非常に役立ちます。

    テーブルおよびモデルにおいて、正の効果（設計変数と応答との間の正相関を示します）は青色で表示され、負の効果（設計変数と応答との間の逆相関を示します）は茶色で表示されます。

  6. 演習として、各コンポーネントの板厚が設計変数である類似したDOEを作成してみましょう。生成されたDOEとレポートは次のようなものになるはずです（実際の値は、独自の設計変数境界の選択によって異なります）。


    図 19.


    図 20.


    図 21.