OS-T:5020 フリー形状手法を用いた3Dブラケットモデル
本チュートリアルでは、フリー形状最適化手法を用いてソリッドブラケットモデルの形状最適化を行います。最適化の目的は、ブラケットモデルの形状を変化することで応力を軽減させることです。

図 1.
- 目的関数
- 最大フォンミーゼス応力の最小化
- 制約条件
- 制約条件なし
- 設計変数
- 節点群はサーフェスに垂直に移動
HyperMeshの起動とOptiStructユーザープロファイルの設定
モデルのオープン
最適化のセットアップ
フリー形状設計変数の作成
最適化の応答の作成
- Analysisページからoptimizationをクリックします。
- Responsesをクリックします。
-
静的応力の応答を作成します。
- responses=欄に、Stressと入力します。
- response typeをstatic stressに設定します。
- プロパティセレクターを使って、stress_facesを選択します。
- response セレクターをvon misesにセットします。
- von misesの下で、both surfacesを選択します。
- createをクリックします。
- returnをクリックし、Optimization panelに戻ります。
目的関数の定義
-
目的関数の参照値を作成します。
-
目的関数を定義します。
- objectiveパネルをクリックします。
- minmaxを選択します。
- dobjrefs=セレクターを使って、MAX_STRを選択します。
- createをクリックします。
- returnをクリックし、Optimization panelに戻ります。
SHAPEカードの定義
- Analysisページからパネルcontrol cardsをクリックします。
- Card Imageダイアログで、SHAPEをクリックします。
- FORMATをH3Dに設定します。
- TYPEをALLに設定します。
- OPTIONをALLに設定します。
- returnを2回クリックし、メインメニューに戻ります。
最適化の実行
結果の表示
形状結果の可視化

図 5.
応力のコンタープロットの表示

図 8.
移動する制約条件を伴う新規フリー形状最適化のセットアップ

図 9. 制約条件なしのフリー形状結果
練習では、製造しやすくするために節点の動きにいくらかの制約を課します。このチュートリアルのモデルでは、他の部品との干渉を防ぐために板厚を変更しないままとします。
本ステップでは、設計領域の板厚を変更しないままDSHAPEの節点について制約を定義します。

図 10. 湾曲およびフラットな部分の設計領域
湾曲した部分の制約は、局所直交座標系を使用して作成します(フラットな部分の制約は、局所座標系を必要としません)。したがって、まずz軸がDSHAPE面に垂直な局所直交座標系を作成する必要があります。
最適化の実行
結果の表示

図 15.