OS-T：3020 L型ブラケットのビード結果の自動認識

本チュートリアルでは、OS-T：3010 L型ブラケットのトポグラフィー最適化で完成されたモデルを実行し、結果をポスト処理し、autobead機能を使用します。

autobeadの目的は、プロトタイプのような設計が自動的に作成され得るよう、ビードの介在の自動化を提供することにあります。

os_3020_pic1
図 1. L型ブラケットのレイアウト

HyperMeshの起動とOptiStructユーザープロファイルの設定

  1. HyperMeshを起動します。
    User Profilesダイアログが現れます。
  2. OptiStructを選択し、OKをクリックします。
    これで、ユーザープロファイルが読み込まれます。ユーザープロファイルには、適切なテンプレート、マクロメニュー、インポートリーダーが含まれており、OptiStructモデルの生成に関連したもののみにHyperMeshの機能を絞っています。

モデルの読み込み

  1. File > Import > Solver Deckをクリックします。
    Importタブがタブメニューに追加されます。
  2. File typeにOptiStructを選択します。
  3. Filesアイコンfiles_panelを選択します。
    Select OptiStruct Fileブラウザが開きます。
  4. 自身の作業ディレクトリに保存したLbkttopog_bead.femファイルを選択します。モデルファイルへのアクセスをご参照ください。
  5. Openをクリックします。
  6. Import、続いてCloseをクリックし、Importタブを閉じます。

最適化の実行

  1. AnalysisページからOptiStructをクリックします。
  2. save asをクリックします。
  3. Save Asダイアログで、OptiStructモデルファイルを書き出す場所を指定し、ファイル名としてLbkttopog_beadと入力します。
    OptiStruct入力ファイルには、拡張子 .femが推奨されます。
  4. Saveをクリックします。
    入力ファイル欄には、Save Asダイアログで指定されたファイル名と場所が表示されます。
  5. export optionsのトグルをallにセットします。
  6. run optionsのトグルをoptimizationにセットします。
  7. memory optionsのトグルはmemory defaultにセットします。
  8. OptiStructをクリックして最適化を実行します。
    ジョブが完了すると、ウィンドウ内に次のようなメッセージが現れます：
    OPTIMIZATION HAS CONVERGED.
FEASIBLE DESIGN (ALL CONSTRAINTS SATISFIED).
    エラーがある場合、OptiStructはエラーメッセージも出します。エラーに関する詳細は、テキストエディタでファイル Lbkttopog_bead.outを開いて確認することができます。このファイルは同じディレクトリ内に.femファイルとして書き出されます。
  9. Closeをクリックします。

結果の表示

OptiStructは、すべての反復計算におけるコンター（形状変化）情報を提供します。また、デフォルトで、最初と最後の反復計算について固有ベクトルの結果が出力されます。本演習では、これらの結果をHyperViewで可視化する方法について解説します。

形状コンター変化の時刻歴アニメーション表示

  1. OptiStructパネルから、HyperViewをクリックします。
  2. 結果のセッションを読み込みます。
    1. メニューバーでFile > Open > Sessionをクリックします。
    2. Open Session Fileダイアログで作業ディレクトリに移動し、Lbkttopog_bead.mvwファイルを開きます。
  3. Animationツールバーで、アニメーションモードをanimationTransient-24（Transient）に設定します。
  4. animationStart-24をクリックし、アニメーションを開始します。
    アニメーションが、最適化の全行程における形状変化を示します。
  5. アニメーションの速度を落とすには、Current Frame Indicatorの下にあるAnimation Controlsスライダーを動かして、Max Frame Rateスライダーを調整します。

    frame_indicator
    図 2.

最適化された振動数の差の確認

  1. アプリケーションの上部右側でpageNext-24をクリックし、次のページに移動します。
  2. Animationツールバーで、アニメーションモードをanimationModal-24（Modal）に設定します。
  3. Resultsブラウザで、Load case:リスト内から、Iteration 0とIteration 12とを切り替えて表示させます。

    os_3020_subcase1
    図 3.
    Simulationリスト内のMode 1-F値から、トポグラフィー最適化により最初のモードの振動数がほぼ100%増加しています。
  4. animationStart-24をクリックしてモデルをアニメーション表示します。

トポグラフィー結果に基づいた新規モデルの作成

最適化されたトポグラフィーの適用

  1. HyperMeshに戻ります。
  2. return をクリックしてOptiStructパネルを終了します。
  3. Postページからapply resultsパネルをクリックします。
  4. simulation =をクリックしDESIGN - ITER 12を選択します。
  5. data type =をクリックしShape Changeを選択します。
  6. displacementsを選択します。
  7. コンポーネント選択をtotal dispに設定します。
  8. nodes > allをクリックします。
  9. mult =欄に1.0と入力します。
  10. applyをクリックします。
    最終的な節点位置がモデルに適用されました。
    ヒント: HyperMeshデータベースが変更されていますので、モデルの保存は慎重に行ってください。このモデルは更に、今後の解析に使用できます。結果は最終形状上で見ることができます。
  11. rejectをクリックし、元の形状に戻します。
  12. returnをクリックし、メインメニューに戻ります。

OSSmoothとAutobeadを使った最終形状の読み込み

  1. PostページからOSSmoothパネルをクリックします。

    os_3020_pic2
    図 4.
  2. file:欄に、最終形状を抽出したいOptiStructベース入力ファイルを選択します。
  3. output:欄に、最終形状の出力フォーマットを選択します。
    • デフォルトの出力フォーマットはSTLです。その他のフォーマットのオプションとして、Mview、Nastran、IGES、H3Dがあります。
    • 出力フォーマットとしてIGESを選んだ場合は、出力の単位を選択します。デフォルトはmm（ミリメーター）となっています。
  4. load geomを選択し、新しい形状を現在のHyperMeshセッションに読み込みます。
  5. autobeadを選択し、bead thresholdに0.3と入力します。
  6. その他のオプションはデフォルトの設定のままとします。
  7. OSSmoothをクリックします。
  8. Yesをクリックして上書きします。

    新しい形状は自動的に既存のHyperMeshファイルに読み込まれ、新規コンセプト形状が見えるように、すべての要素の表示をオフとします。

    OSSmoothは新しいメッシュに基づいて、自動的に形状を生成することができます。

  9. FE > Surfをクリックし、最適化結果から新規形状を作成します。
  10. SaveとExitをクリックして続行します。
  11. Maskブラウザで、GeometryにIsolate、Load CollectorsにHideを選択します。

    os_3020_mask_tab
    図 5.
  12. Modelブラウザで、元のコンポーネントdesignとfixedについて、geometry displayのチェックマークを外します。

    os_3020_components
    図 6.
最適化されたパートの新規形状が表示されます。

os_3020_comp2
図 7.